DE69326097T2 - Filter als Sende-Empfangsschalter - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Filter. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein als Um- bzw. Wechselschalter arbeitendes Filter.
• Beispielsweise ist ein derartiges Filter in der Radiotechnik als Duplexfilter bekannt, mit dem der Sender und der Empfänger eines Gerätes an eine gemeinsame Antenne anschließbar sind. Das Filter ist so ausgebildet, dass das Sendesignal nicht den Empfänger erreichen kann, aber an die Antenne gelangt und andererseits das von der Antenne aufgenommene Empfangssignal nicht an den Sender, wohl aber an den Empfänger gelangt. Dies ist deswegen möglich, weil die Filter des Sendezweiges und des Empfangszweiges so dimensioniert sind, dass beim Passieren des einen Zweiges der andere Zweig gesperrt ist. Das wiederum wird dadurch möglich gemacht, dass das Frequenzband des Sendeteiles verschieden ist vom Frequenzband des Empfangsteiles. Alle verfügbaren Duplexfilter von analogen Radiotelefonen, soweit sie sich der Duplexmethode bedienen, arbeiten nach diesem Prinzip. Das gleiche Prinzip findet Anwendung, wenn ein Filter mit drei Anschlüssen in einen Schaltkreis eingefügt ist, der zwei Signalwege für unterschiedliche Frequenzbänder einschließt.
• Die Verhältnisse sind jedoch völlig andere, wenn mit einem Schaltkreismittel mit drei Anschlüssen Signale in einem einzigen Frequenzband verarbeitet werden müssen. Dann ist die Anwendung des Duplexprinzips nicht möglich, weil zwischen verschiedenen Anschlüssen dieselbe Schwächung vorliegen muß, während die einem Anschluß zugeführte Energie auf die beiden anderen Anschlüsse aufgeteilt werden muß. Falls die zu verarbeitenden Signale zeitverschieden erscheinen, dann kann der Schaltkreis mit drei Anschlüssen als einfacher Um- bzw. Wechselschalter realisiert werden, der in der Lage ist, beispiels weise den Anschluß 1 oder abwechselnd den Anschluß 2 mit dem Anschluß 3 zu verbinden. Tatsächlich ist die Situation gleich der bei Radiotelefonsystemen, die entsprechend dem Zeitdivisionsprinzip mit einer Frequenz arbeiten, wofür als ein Beispiel das DECT-System (Digitale European Cordless Telephonesdigitales europäisches schnurloses Telefonsystem) genannt werden kann. Bei solchen Systemen erfolgen Sendung und Empfang im gleichen Frequenzband aber zu unterschiedlichen zeitlichen Intervallen (Zeitschlitzen), sodass ein Wechselschalter verwendet werden kann, um die Antenne während eines Empfangszeitintervalls an den Empfänger und während eines Sendezeitintervalles (Zeitschlitzen) an den Sender anzuschließen.
• Wird der Wechselschalter als Schaltkreismittel mit drei Anschlüssen für den oben beschriebenen Zweck verwendet, muß er selbstverständlich so dimensioniert sein, dass er für die höchste Sendeleistung des Gerätes geeignet ist, die im Bereich von 20 KW liegen kann. Das führt zu einem leistungsverzehrenden "schweren" Schalter, was eine Schwächung des den Schalter passierenden Signals bedeutet. Die Schwächung durch den Antennenschalter liegt im Bereich von 7 dB, was sich insbesondere beim Empfang schwacher Signale negativ auswirkt. Ein aktiver Halbleiterschalter ist nicht linear und er ist deswegen mit einer angemessenen Schaltkreisauslegung nicht vereinbar. Demzufolge würde ein mit Passivkomponenten realisiertes Filter eine gute Lösung sein, aber bisher wurde kein Filter mit drei Anschlüssen aufgezeigt, das eine Umschaltfunktion hat und geeignet ist, eine Verarbeitung von zwei Signalen gleicher Frequenz möglich zu machen.
• Die vorliegende Erfindung stellt ein Mittel dar, das Passivfilterkomponenten verwendet, um ein Wechselventil für Signale zu realisieren, die die gleiche Frequenz haben, jedoch zeitversetzt erscheinen. Die Erfindung soll gut geeignet sein, auch dann eingesetzt werden zu können, wenn die Signalfrequenzen verschieden sind, aber auch dann die Anwendbarkeit des Zeitmultiplexverfahrens gefordert wird.
• Hierzu wird von der bekannten Grundtatsache Gebrauch gemacht, dass die Resonanzfrequenz eines Resonators geändert werden kann, beispielsweise indem ein Viertelwellenfernmeldeleitungsresonator ein Halbwellenresonator werden soll, indem die Resonanzfrequenz verdoppelt wird. Es ist allgemein bekannt, dass Radiofrequenzfilter in der Praxis ein Steuermittel haben können, beispielsweise Stellschrauben, die durch Verstellen in der einen oder anderen Richtung auf die Kapazitätsladung am offenen Ende des Resonators einwirken, wenn sie manuell gedreht werden. In der Tat basieren Frequenzverschiebeverfahren auf einem ähnlichen Einstellverfahren, das so modifiziert ist, dass das Einstellmittel nicht manuell, sondern elektrisch betätigt wird.
• Filter, die auf gewickelten Resonatoren basieren, können einen Schrittschaltmotor verwenden, der ein Mittel antreibt, das sich im kapazitiven oder induktiven Bereich des Resonators bewegt. Bei einem keramischen Resonator kann am belasteten Ende des Resonators eine Kapazitanzdiode befestigt sein, zwischen dem oberen Ende der Bohrung und der geerdeten Ober- oder Seitenfläche, wobei die Ladekapazitanz und demzufolge die Resonanzfrequenz dadurch eingestellt wird, dass die Kapazitanz gesteuert wird. Die kapazitanzdiode könnte auch in der Bohrung des Resonators angeordnet sein.
• In der finnischen Patentanmeldung FI-913088 des Anmelders vom 25.06.1991 (mit dem korrespondierenden Dokument EP-A-0520641) ist ein Mittel zum Verschieben der Resonatorcharakteristik in der Frequenzebene erläutert. Gemäß diesem Verfahren wird ein Striplineresonator im elektrischen Feld des Resonators angeordnet, nachfolgend Hauptresonator genannt, wobei das andere Ende der Streifenleitung mit einem steuerbaren Schalter gekürzt werden kann. Bei geöffnetem Schalter ist der Striplineresonator ein Lambda/2 Resonator mit einer Resonanzfrequenz f&sub0;, die so weit von der Resonanzfrequenz des Hauptresonators entfernt ist, dass er nur schwierig überhaupt mit dem Hauptresonator zusammenwirken kann. Ist der Schalter geschlossen, wird das andere Ende der Streifenleitung verkürzt, das den Striplineresonator in einen Lambda/2 Resonator einführt, dessen Resonanzfrequenz f0/2 ist.
• Damit soll bewirkt werden, dass diese Resonanzfrequenz so nahe an der Resonanzfrequenz des Hauptresonators ist, dass die Resonanzfrequenz eine Frequenzverschiebung Δ f hat. Durch geeignete Anschlüsse an den Enden des Striplineresonators ist es auch möglich, den Schalter so anzuordnen, dass er die entgegengesetzte Wirkungsweise wie oben beschrieben hat. Diese Methode ist insbesondere gut geeignet für die Anwendung in Verbindung mit dielektrischen Resonatoren, insbesondere mit bekannten Resonatorstrukturen, die auf einer unbedeckten Seitenfläche Verbindungsmuster zum Ankoppeln an den Resonator haben. Die Länge der Streifenleitung ist so ausgewählt, dass sie zu der Resonatorfrequenz paßt.
• Die Wirkung dieses Verfahrens beruht auf der Tatsache, dass eine elektromagnetische Kupplung zwischen dem Striplineresonator und dem Hauptresonator geschaffen ist, weil der Striplineresonator als ein "Sekundärresonator" wirkt. Je intensiver die Kupplung desto stärker ist der Einfluß des Sekundärresonators auf die Frequenzverschiebung. Die Auslegung des Hauptresonators und die Bemessung des Sekundärresonators sowie dessen An ordnung relativ zum Hauptresonator beeinflussen die Kupplungsintensität. Vorzugsweise kann der Schalter eine Diode oder eine Kapazitanzdiode sein.
• Einige bekannte Mittel zum Verschieben der Resonanzfrequenz von Resonatoren sind oben beschrieben und bei der vorliegenden Erfindung kann ein beliebiges bekanntes Mittel verwendet werden.
• In EP-A-0446050 ist ein Filter beschrieben, das die Merkmale des Gattunsbegriffs des Anspruchs 1 aufweist.
• Gemäß der voriegenden Erfindung wird unter einem ersten Aspekt ein Filter vorgeschlagen, das Resonatoren enthält, bei dem ein erstes Signal während einer ersten Zeitspanne ("Zeitschlitz") zwischen einem dritten Anschluß (Anschluß 3) und einem ersten- Anschluß (Anschluß 1) und einen zweites Signal während einer zweiten Zeitspanne ("Zeitschlitz") zwischen einem zweiten Anschluß (Anschluß 2) und dem dritten Anschluß (Anschluß 3) übermittelt werden kann und wobei der erste Signalpfad zwischen erstem und drittem Anschluß eine Mehrzahl von Resonatoren (R&sub1;, R&sub2;, R&sub3;, R&sub4;) einschließt und der zweite Anschluß mit einem (R&sub3;) der mehreren Resonatoren im ersten Signalpfad verbunden ist und wobei dieses Filter dadurch gekennzeichnet ist, dass eine erste Untergruppe von Resonatoren zwischen erstem und zweitem Anschluß angeordnet ist und eine zweite Untergruppe zwischen zweitem und drittem Anschluß angeordnet ist und einen Signalpfad zwischen dem zweiten und dem dritten Anschluß bildet, und dass zumindest ein Resonator der ersten Untergruppe ein schaltbarer Resonator ist, wobei dessen Schaltung durch Verschieben der Resonanzfrequenz des zumindest einen Resonators der ersten Untergruppe zwischen zwei Frequenzen bewirkt wird, wobei der zumindest eine Resonator der ersten Untergruppe mit einem externen Steuermittel verbunden ist derart, dass während eines ersten Zeitraums nach Empfang eines ersten Steuersignals (Steuerung) vom Steuermittel der zumindest eine Resonator der ersten Untergruppe den Durchgng dieses Signals im wesentlichen ohne Verschiebung zuläßt und in einem zweiten Zeitraum nach Empfang eines zweiten Steuersignals vom Steuermittel der zumindest eine Resonator der ersten Untergruppe dieses zweite Steuersignal so verschiebt, dass die Frequenz von erstem und zweitem Signal gleich sind.
• Unter einem zweiten Aspekt wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Filter, das Resonatoren enthält, vorgeschlagen, bei dem ein erstes Signal während einer ersten Zeitspanne den Signalpfad zwischen drittem Anschluß (Anschluß 3) und erstem Anschluß (Anschluß 1) und ein zweites Signal während einer zweiten Zeitspanne den Signalpfad zwischen zweitem Anschluß (Anschluß 2) und drittem Anschluß (Anschluß 3) passieren kann und bei dem der erste Signalpfad zwischen erstem und drittem Anschluß eine Mehrzahl von Resonatoren (R&sub1;, R&sub2;, R&sub3;, R&sub4;) einschießt und bei dem der zweite Anschluß mit einem der mehreren Resonatoren im ersten Signalpfad verbunden ist und das dadurch gekennzeichnet ist, dass eine erste Untergruppe der Resonatoren zwischen erstem und zweitem Anschluß sich befindet und eine zweite Untergruppe der Resonatoren zwischen zweitem und drittem Anschluß sich befindet und den Signalpfad zwischen zweitem und drittem Anschluß bildet und dass die Resonatoren der zweiten Untergruppe schaltbare Resonatoren sind, wobei dieses Schalten durch Verschieben der Resonanzfrequenz zumindest eines der Resonatoren zwischen zwei Frequenzen bewirkt wird, wobei die Resonatoren der zweiten Untergruppe mit einem externen Steuermittel verbunden sind derart, dass in einem ersten Zeitabschnitt nach Empfang eines ersten Steuersignals (Steuerung) vom Steuermittel die Resonatoren der ersten Untergruppe das Steuersignal im wesentlichen ohne Verschiebung zwischen drittem und erstem Anschluß passieren lassen, und in einem zweiten Zeitintervall nach Erhalt eines zweiten Steuersignals vom Steuermittel die Resonatoren der zweiten Unbtergruppe eine Verschiebung des zweiten Signals zwischen zweitem und erstem Anschluß bewirken, so dass die Frequenzen von erstem und zweitem Signal verschieden sind.
• Das Filter gemäß den Ansprüchen 2 bis 6 ist für singuläre Frequenzzeitdivisionsysteme geeignet und das Filter gemäß den Ansprüchen 7 bis 10 ist insbesondere für duale Frequenzsysteme geeignet.
• Das zu verwendende Filter ist ein solches Filter, bei dem das Signal zwischen erstem und drittem Anschluß alle Resonatorkreise passiert, jedoch in den Signalpfad zwischen zweitem und drittem Anschluß nur ein Teil der Resonatorkreise eingeschlossen ist. Die Funktion ist wie folgt: die Resonatorkreise sind so abgestimmt, dass das Arbeitsfrequenzsignal im wesentlichen ohne Verschiebung vom Anschluß 1 zum Anschluß 3 (oder umgekehrt) gelangt und vom Anschluß 2 zum Anschluß 3 (oder umgekehrt). Andere Frequenzen als die Arbeitsfrequenz werden stark beeinflußt bzw. verschoben. Wesentlich ist, dass zeitgeteilt gearbeitet wird derart, dass Signale in unterschiedlichen Zeitintervallen zwischen Anschlüssen 1 bis 3 und Anschlüssen 2 bis 3 vordringen. Falls das Arbeitsfrequenzsignal nun ohne Verchiebung vom Anschluß 2 zum Anschluß 3 gelangt ist, werden die Frequenzen der Resonatoren zwischen den Anschlüssen 1 und 2 so gesteuert, dass die Verschiebung ausreicht, dass die Sendecharakteristik der Filter zwischen Anschlüssen 1 und 2 weit gegenüber der ursprünglichen Frequenz verschoben werden und statt dessen eine Stoppbandfunktion vorliegt. Dann hat das Signal in Richtung von Anschluß 2 zu Anschluß 1 eine hohe Impedanz, jedoch gegen Anschluß 3 eine sehr geringe Impedanz. Die Signalenergie bei Ankunft am Anschluß 2 entspricht demzufolge der beim Verlassen von Anschluß 3, am Anschluß 1 ist demgegenüber nahezu keine Energie zum Austritt vorhanden.
• Eine Ausführungsform der Erfindung ist beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen sind
• Fig. 1 ein Filter mit drei Anschlüssen, das als Wechselschalter mit zwei Schaltkreisen arbeitet,
• Fig. 2a und 2b die Sendecharakteristiken des Filters bei Sendung und Empfang,
• Fig. 3 ein Filter mit drei Anschlüssen bei Anordnung von vier Schaltkreisen,
• Fig. 4a und 4b die Sendecharakteristiken bei Sendung und Empfang des Filters gemäß Fig. 3,
• Fig. 5 ein Filter bei Vorhandensein zweier Arbeitsfrequenzen,
• Fig. 6a die Sendecharakteristiken des Antennenfilters eines bekannten Systems und
• Fig. 6a und 6b die Sendecharakteristiken des Filters gemäß Fig. 5.
• Zum Zwecke der besseren Verständlichkeit bezieht sich die Ausführungsform der nachfolgend beschriebenen Beispiele auf einen Antennenschalter für das drahtlose Telefonwesen, wobei jedoch darauf hingewiesen werden soll, dass die Erfindung auch für andere Zwecke einsetzbar ist.
• Die Schaltkreisanordnung gemäß Fig. 1 zeigt ein Antennenfilter, das mit einem Minimum an Bestandteilen ausgebildet ist. Der Anschluß 1 des Filters ist mit dem Empfänger, Anschluß 2 mit dem Sender und Anschluß 3 mit einer Gemeinschaftsantenne verbunden. Gemäß der Grundannahme sind Sendefrequenz Tx und Empfangsfrequenz Rx gleich, erfolgen jedoch Sendung und Empfang in unterschiedlichen Zeiträumen, wie es beim TDMA-System (time division multiple access) der Fall ist.
• Das Filter schließt zwei Resonatorschaltkreise R1 und R2 ein. Die Resonatoren können beliebiger Art sein, koaxiale, Streifenleitung-, wendelförmige oder keramische Resonatoren. Die Kopplung zwischen den beiden Schaltkreisen ist mit dem Pfeil K12 symbolisiert. Gemäß einer ersten Annahme liegt ein Empfangszeitintervall vor. Dabei wird ein von der Antenne ankommendes Signal am Anschluß 3 aufgenommen. Die Resonatorkreise sind so eingestellt, dass ihr Durchlaßbereich der Empfangsfrequenz entspricht, wie es durch Fig. 2a erläutert ist. Die Dämpfungscharakteristik zeigt die Reaktion eines Zweikreisfilters. Die Zentralfrequenz f&sub0; ist so eingestellt, dass sie der Arbeitsfrequenz des Systems entspricht (= Sende- und Empfangsfrequenz).
• Das aufgenommene Signal ist nur schwach gedämpft, wenn es vom Anschluß 3 aus zum Anschluß 1 gelangt, weil gemäß Fig. 2a das von den Resonatoren R1 und R2 gebildete Filter eine vernachlässigbare Dämpfung hat. Selbstverständlich kann das Signal auch durch den Anschluß 2 zum Sender gelangen, dies bedeutet jedoch nicht eine Unzulänglichkeit, weil der Sender gesperrt ist.
• Beginnt die Sendezeit, so schaltet die Regelungslogik des Radiogerätes auf den Sender um und es wird zeitgleich ein Signal "Regelung" dem Resonator R1 zugeleitet. Daraufhin wird die Resonanzfrequenz dieses Resonators zu f' verändert. Falls die Regelung die Viertelwellen- Übertragungsleitung in eine Halbwellen-Übertragungsleitung umgeändert hat, so würde die Fre quenz f' des Resonators R1 im Vergleich mit der Frequenz von der Regelungseinwirkung verdoppelt oder es würde f' nahe 2*f&sub0; sein. Der Sendezweig enthält nun einen Filter aus einem einzigen Resonator R2, dessen Ansprechen in Fig. 2b durch den durchgehenden Linienzug dargestellt ist. Es liegt bei einer Arbeitsfrequenz f&sub0; nur eine vernachlässigbare Dämpfung vor und demzufolge wirdas Sendesignal Tx überhaupt stark gedämpft, wenn es vom Anschluß 2 zum Anschluß 3 und weiter zur Antenne gelangt. Andererseits wird das Sendesignal zum Anschluß 1 hin stark, weil der Durchlaßbereich des Resonators 1 stark gegenüber der Arbeitsfrequenz f&sub0; verschoben ist. Der unterbrochene Linienzug in Fig. 2b zeigt die Frequenzreaktion zwischen den Anschlüssen 2 und 1. Demzufolge kann die Sendeenergie nicht den Empfängerzweig Rx erreichen.
• Die Schaltkreisanordnung gemäß Fig. 1 ist eine Minimalanordnung, wenn die Erfindung realisiert werden soll. In der Praxis muß bei dem Filter eine Mehrzahl von Resonatoren Verwendung finden, um die Spezifikationen jedes Anwendungsfalles erfüllen zu können. Demzufolge ist das Filter gemäß Fig. 3, wenn es als Wechselschalter verwendet wird, als ein Antennenfilter in einem DECT-Telefon gedacht und es wird ein Vierschaltkreisfilter benötigt, um die Anforderungen zu erfüllen. Es schließt die Resonatoren R1, R2, R3 und R4 ein. Anschluß 1 verbindet den ersten Kreis R1 mit dem Empfangszweig Rx, Anschluß 2 verbindet den Sendezweig Tx mit dem dritten Kreis R3 und die Antennenleitung ist mittels des Anschlusses 3 mit dem vierten Kreis R4 verbunden. Die Anschlüsse an die Resonatoren erfolgen in einer der bekannten Arten, induktiv, kapazitiv oder galvanisch, weil dies nicht besonders wichtig für die Erfindung ist. Während des Empfangszeitraums gelangt das Signal vom Anschluß 3 zum Anschluß 1 und auf diese Weise kommen alle Kreise zur Anwendung. Um alle spezifikatorisch gegebenen Anforderungen erfüllen zu können, werden die Resonanzfrequenzen entsprechend aus gewählt und die Verbindungen K&sub1;&sub2;, K&sub2;&sub3;, K&sub3;&sub4; werden so berechnet, dass die gewünschten Übermittlungscharakteristiken um die Zentralfrequenz f&sub0; herum geliefert werden, wie es in Fig. 4a gezeigt ist. Demnach kann das empfangene Signal, das abhängig vom Kanal innerhalb der Übertragungscharakteristik sich verändern kann, ohne Behinderung zum Empfänger gelangen. Der Sender ist abgeschaltet, sodass keine Energie vom Anschluß 2 zum Empfangszweig Tx gelangen kann.
• Beginnt das Sendezeitintervall, so liefert die Steuerlogik das Steuersignal "Steuerung", wobei die Resonanzfrequenzen der Resonatoren R1 und R2 wesentlich verschoben werden, beispielsweise in der Frequenzebene nach unten. Dann wird die Sendecharakteristik, zwischen den Anschlüssen 1 und 2 gemessen, gemäß Fig. 4b sein. Der engere Durchlaßbereich A bei der zentralen Frequenz f&sub0; wird durch die Resonatorschaltkreise R3 und R4 bewirkt. Ein Teil des ursprünglichen Durchlaßbereichs gemäß Fig. 4a, wie er durch die Resonatoren R1 und R2 bereitgestellt wird, wird erheblich in Richtung einer niedrigeren Frequenz verschoben. Dieses ist, wie aus den Linienzügen der Fig. 4b zu ersehen ist, ein "verschobenes Band", das demzufolge die Übertragungscharakteristik zwischen den Anschlüssen 1 und 2 zeigt. Danach hat das Sendesignal am Anschluß 2 die gleiche Frequenz wie das Empfangssignal und eine hohe Impedanz gegen den Anschluß 1 und demzufolge ist der Sendesignalaustritt aus dem Anschluß 1 stark geschwächt und beschädigt nicht das vordere Ende des Empfängers. Die gegen den Anschluß 3 gesehene Impedanz ist niedrig und das Sendesignal gelangt ohne Behinderung zum Anschluß 3 und von dort zur Antenne. Der Durchlaßbereich zwischen den Anschlüssen 2 und 3 ist in Fig. 4b dargestellt und als "Band A" gekennzeichnet.
• Im Fall der Fig. 4 hat der Sendezweig ein Filter mit zwei Schaltkreisen (Resonatoren R3 und R4) und der Empfängerzweig hat ein Filter mit vier Schaltkreisen (Resonatoren R1, R2, R3 und R4). Es ist zu bemerken, dass eine exakte Verschiebung nicht notwendigerweise zu fordern ist, wenn die Resonatoren R1 und R2 während des Sendens verschoben sind. Eine ausreichende Verschiebung genügt. Das ist wichtig, weil es wesentlich anspruchsvoller ist, einen genauen Versatz (exact offset) zu realisieren als eine "ausreichende" Verschiebung ("sufficient" shift) zu haben.
• In Fig. 5 ist ein Vierkreis-Filter mit einer Wechselfunktion dargestellt und mit verschiebbaren Resonatoren zwischen Anschlüssen 2 und 3, statt dass die Resonatoren zwischen den Änschlüssen 1 und 2 sich befinden, wie es oben beschrieben ist. Diese Ausführungsform ist für die Verwendung insbesondere dann geeignet, wenn Sende- und Empfangsfrequenzen verschieden sind. Diese Ausführungsform könnte beispielsweise ein GSM-Telefon sein, dessen Empfangsband 935-960 MHz und dessen Sendeband · 890-9915 MHz haben. Gegenwärtig wird ein Antennenfilter eines GSM-Telefons unter Verwendung von sieben Resonatoren realisiert, von denen vier für das Durchlaßbereichfilter des Rx- Zweiges und drei für das Tiefpaßfilter des Tx-Zweiges benötigt werden. Dies geschieht, um für das GSM-Antennenfilter die Sendecharakteristik gemäß Fig. 6a zu haben. Die benötigte Sendecharakteristik kann durch Verwendung eines Filters erhalten werden, das als Wechselschalter arbeitet und gemäß Fig. 5 nur vier Resonatoren verwendet. Bei dem Filter gemäß Fig. 5 können die Frequenzen der drei Resonatoren R2, R3 und R4 zwischen den Anschlüssen 2 und 3 oder die Reaktion des Sendezweigfilters in der Frequenzebene durch das gleiche Steuersignal "Steuern" verschoben werden. Das empfangene Signal geht vom Anschluß 3 aus durch alle vier Resonatoren zum Anschluß 1 und weiter zum Empfänger.
• Die Resonanzfrequenzen der Resonatoren und der Verbindungen K&sub1;&sub2;, K&sub2;&sub3;, K&sub3;&sub4; zwischen den Resonatoren sind so ausgewählt, dass während der Empfangszeitspanne die Sendecharakteristik des Filters zwischen Anschluß 3 und Anschluß 1 gemäß Fig. 6b ist. Wenn die Sendezeitspanne beginnt, liefert die Telefonsteuerlogik ein Steuersignal "Control" an die Resonatoren R&sub2;, R&sub3;, R&sub4;. Die Frequenz dieser Resonatoren wird nach unten verschoben und zwar genau so, dass das von ihnen gebildete Filter, das das Sendesignal passiert, eine Sendecharakteristik mit einem Durchlaßbereich bei einer Sendefrequenz von 890-915 MHz hat. Das ist mit der linken Seite der Sendecharakteristik gemäß Fig. 6c gezeigt. Gemäß der rechten Seite veranlaßt der Resonator R1 bei der Empfangsfrequenz einen geringen Anstieg, dessen Frequenz nicht verschoben ist. Dieser Anstieg hat keinen wesentlichen Einfluß auf das gesendete Signal und das Sendesignal, das dem Anschluß 1 zugeführt ist, ist jedoch so ausreichend abgeschwächt, dass es den Empfänger nicht beschädigt.
• Das Steuersignal "control" verändert seinen Zustand, wenn die Empfangszeitspanne beginnt, wobei die Frequenz der Resonatoren R2, R3 und R4 nach oben verändert wird und die Sendecharakteristik ist erneut die gemäß 6b. Die Sendecharakteristik kann in Übereinstimmung mit dem Steuersignal verändert werden; das Filter für das Sendesignal hat drei Schaltkreise, während das Filter für das Empfangssignal vier Schaltkreise hat. Demzufolge ist es möglich, das benötigte GSM-Filter mit nur vier Resonatoren zu realisieren, statt dass, wie beim Stand der Technik (vergl. beispielsweise EP-A-0508734), sieben Resonatoren verwendet werden müssen. Das Filter ist demzufolge bemerkenswert kleiner und leicchter, was ein großer Vorteil ist (wenn es angenommenermaßen um kleinformatige und leichte Telefone geht).
• Das oben beschriebene Filter erfüllt beim Arbeiten als Wechselschalter sehr gut alle an einen Wechsel- bzw. Umschalter zu stellenden Anforderungen einschließlich der aus der Funktion als Filter herrührenden Anforderungen. Im Vergleich mit bekannten Vorrichtungen mit starker Signaldämpfung wird bei der Erfindung die Dämpfung nur schwach sein. Im Vergleich mit bekannten Antennenfiltern ist die notwendige Teilezahl gering. Bei Verwendung der Erfindung in Einfrequenzsystemen mit der gleichen Signalfrequenz an den Anschlüssen können einige Filter ausreichend weit weg von der Arbeitsfrequenz verschoben betrieben werden. Dies ist ein großer Vorteil, weil es wesentlich einfacher ist, ein Filter aus seiner Arbeitsfrequenz heraus zu verschieben als es durch Verschieben in seine Arbeitsfrequenz zu bringen. Im zuletzt erwähnten Fall muß die Verschiebung sehr genau vorgenommen werden, was sehr schwierig zu erreichen ist. Eine genaue Verschiebung muß erreicht werden, falls die Erfindung Zweifrequenzsystemen zugeordnet wird, für die Beispiele in Fig. 5 und 6 dargestellt sind.
• Die Erfindung ist oben als Ausführungsform für einen Antennenumschalter beschrieben. Offensichtlich und im Rahmen der Erfindung bzw. Ansprüche verbleibend ist es möglich, die Erfindung in jedem Zusammenhang anzuwenden, wenn ein Filter mit drei Anschlüssen mit Umschaltmöglichkeit gefordert wird. Die Frequenzverschiebung kann in Übereinstimmung mit der Anwendung erreicht werden, entweder für den Filterteil zwischen den Anschlüssen 1 und 2 oder für den Filterteil zwischen den Anschlüssen 2 und 3, wobei die Energie zum Durchgang durch die gewünschten Schaltkreise geleitet wird. Die Anzahl der Resonatoren ist in keiner Weise beschränkt und sie können von beliebiger Art sein. Die Erfindung ist vor allem gut geeignet, wenn sie in Verbindung mit Keramikresonatoren angewendet wird und in Verbindung mit Resonatoren mit der Möglichkeit der Frequenzverschiebung, wie sie in der obengenannten finnischen Patentanmeldung FI-913088 und dem entsprechenden Dokument EP- A-0520141 beschrieben sind. Wenn der Resonator aus der Resonanzfrequenz heraus verstellt wird, ist es möglich, eine Kapazitanzdiode zu verwenden, die als ein Schalter eingesetzt wird, weil die RF-Spannung, in der Kapazitätsdiode überlagert, keinerlei Unzuträglichkeiten zur Folge hat, weil ein Versatz in exaktem Ausmaß überhaupt nicht benötigt wird.

Claims (11)

1. Filter mit Resonatoren, wobei ein erstes Signal in einem ersten Zeitschlitz zwischen einem dritten Anschluß (Anschluß 3) und einem ersten Anschluß (Anschluß 1) und ein zweites Signal in einem zweiten Zeitschlitz zwischen einem zweiten Anschluß (Anschluß 2) und dem dritten Anschluß (Anschluß 3) übermittelbar ist und wobei der erste Signalpfad zwischen erstem und zweitem Anschluß eine Mehrzahl Resonatoren (R&sub1;, R&sub2;, R&sub3;, R&sub4;) einschließt und der zweite Anschluß mit einem der Resonatoren (dem Resonator R&sub3;) im ersten Signalpfad verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß

eine erste Untergruppe (R&sub1;, R&sub2;) der Resonatoren zwischen erstem und zweitem Anschluß sich befindet und eine zweite Untergruppe (R&sub3;, R&sub4;) der Resonatoren zwischen zweitem und drittem Anschluß sich befindet, um dabei einen Signalpfad zwischen zweitem und drittem Anschluß zu bilden

und zumindest ein Resonator der ersten Untergruppe ein umschaltbarer Resonator ist, wobei die Umschaltung durch Verändern der Resonanzfrequenz des zumindest einen Resonators zwischen zwei Frequenzen bewirkt wird, der zumindest eine Resonator der ersten Untergruppe mit einem externen Steuermittel verbunden ist derart, daß im ersten Zeitschlitz nach Erhalt eines ersten Steuersignals (Steuerung) vom Steuermittel der zumindest eine Resonator der ersten Untergruppe den Durchgang des ersten Signals ohne wesentliche Schwächung zuläßt und im zweiten Zeitschlitz nach Erhalt eines zweiten Steuersignals vom Steuermittel der zumindest eine Resonator der ersten Untergruppe das genannte zweite Signal schwächt, bei gleicher Frequenz von erstem und zweitem Signal.

2. Filter nach Anspruch 1, bei dem die Frequenzen von erstem und zweitem Filter im wesentlichen gleich sind der Arbeitsfrequenz eines Systems, dem das Filter zugeordnet ist.

3. Filter nach Anspruch 2, bei dem das im ersten Zeitschlitz vom Steuermittel ausgehende Steuersignal den zumindest einen Resonator der ersten Untergruppe so steuert, daß ein Signal mit der Arbeitsfrequenz durchgeleitet wird.

4. Filter nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die Resonanzfrequenzen der Resonatoren zwischen erstem und drittem Anschluß und die Verbindungen zwischen den Resonatoren so ausgelegt sind, daß das so ausgebildete Filter bei Arbeitsfrequenz eine Funktion mit geringer Schwächung ausführt.

5. Filter nach einem beliebigen der Ansprüche 2 bis 4, bei dem der Grad der Steuerung durch das Steuermittel während des zweiten Zeitschlitzes den zumindest einen Resonator der ersten Untergruppe derart beeinflußt, daß er ein Signal mit der Arbeitsfrequenz schwächt.

6. Filter nach Anspruch 5, bei dem das Steuersignal des Steuermitteis während des zweiten Zeitschlitzes die Resonanzfrequenz des zumindest einen Resonators der ersten Untergruppe derart beeinflußt, daß sie von der Arbeitsfrequenz verschieden wird.

7. Filter mit Resonatoren, wobei ein erstes Signal in einem ersten Zeitschlitz zwischen einem dritten Anschluß (An schluß 3) und einem ersten Anschluß (Anschluß 1) und ein zeites Signal in einem zweiten Zeitschlitz zwischen einem zweiten Anschluß (Anschluß 2) und dem dritten Anschluß (Anschluß 3) übermittelbar ist und wobei der erste Signalpfad zwischen erstem und zweitem Anschluß eine Mehrzahl Resonatoren (R&sub1;, R&sub2;, R&sub3;, R&sub4;) einschließt und der zweite

Anschluß mit einem der Resonatoren (dem Resonator R&sub3;) im ersten Signalpfad verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Untergruppe (R&sub1;) der Resonatoren zwischen erstem und zweitem Anschluß sich befindet und eine zweite Untergruppe (R&sub2;, R&sub3;, R&sub4;) der Resonatoren zwischen zweitem und drittem Anschluß sich befindet, um dabei einen Signalpfad zwischen zweitem und drittem Anschluß zu bilden und

die Resonatoren (R&sub2;, R&sub3;, R&sub4;) der zweiten Untergruppe umschaltbare Resonatoren sind, wobei die Umschaltung durch Verändern der Resonanzfrequenz der Resonatoren zwischen zwei Frequenzen bewirkt wird und die Resonatoren der zweiten Untergruppe mit einem externen Steuermittel verbunden sind derart, daß im ersten Zeitschlitz nach Erhalt eines ersten Steuersignals (Steuerung) vom Steuermittel die Resonatoren der zweiten Untergruppe den Durchgang des ersten Signals zwischen drittem und erstem Anschluß ohne wesentliche Schwächung zulassen und im zweiten Zeitschlitz nach Erhalt eines zweiten Steuersignals vom Steuermittel die Resonatoren der zweiten Untergruppe veranlaßt sind, das zweite Signal zwischen zweitem Anschluß und erstem Anschluß zu schwächen, bei unterschiedlichen Frequenzen von erstem und zweitem Signal.

8. Filter nach Anspruch 7, bei dem die Frequenzen der Resonatoren zwischen erstem und drittem Anschluß und die Verbindung zwischen diesen so ausgelegt sind, daß das so gebildete Filter den Durchgang mit der Frequenz des ersten Signals zuläßt.

9. Filter nach Anspruch 7 oder 8, bei dem das Steuermittel während des zweiten Zeitschlitzes die Resonatoren der zweiten Untergruppe zur Übertragung des zweiten Signals steuert.

10. Filter nach Anspruch 9, bei dem das Steuermittel die Resonanzfrequenzen der ersten Untergruppe der Resonatoren um einen exakten Betrag verändert.

11. Filter nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, das ein Antennenfilter eines Radioapparates ist, wobei der erste Anschluß (Anschluß 1) mit dem Empfängerbereich, der zweite Anschluß (Anschluß 2) mit dem Sendebereich und der dritte Anschluß (Anschluß 3) mit der Antenne verbunden ist und wobei das Filter als Wechselschalter zwischen erstem und zweitem Anschluß wirkt.