ES2254694T3 - Sistema para antena de captacion de gps. - Google Patents
Sistema para antena de captacion de gps.Info
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Abstract
Sistema para conseguir un dispositivo de comunicaciones sin cables, activado por GPS, que comprende: una antena (110); un diplexor (160) conectado a la antena (110) para separar una serie de primeras señales de banda en un primer puerto y una serie de segundas señales de banda en un segundo puerto; caracterizándose el sistema por un primer duplexor de banda de comunicaciones (150) conectado al primer puerto del diplexor (140); un módulo de conmutación (170) conectado al segundo puerto del diplexor (140), de manera que el módulo de conmutación (170) está adaptado para acoplar selectivamente la serie de segundas señales de banda en una primera salida de conmutación y en un segundo puerto de conmutación; un segundo duplexor de banda de comunicaciones (160) conectado al segundo puerto del módulo de conmutación (170); y un módulo (175) de sistema de posicionamiento global (GPS) conectado a la primera salida de conmutación del módulo de conmutación (170), comprendiendo el módulo GPS (175) un circuito de acoplamiento de impedancia (180) configurado para acoplar la impedancia aproximadamente a una frecuencia de señal GPS.
Description
Sistema para antena de captación de GPS.
La presente invención se refiere, en general, a
un sistema y método para conseguir una antena captadora del sistema
de posicionamiento global (GPS).
Un dispositivo convencional de tipo manual de
sistema de posicionamiento global (GPS) proporciona información de
posición con respeto a la situación del dispositivo GPS, por la
recepción y proceso de señales en banda GPS a partir del sistema
GPS, incluyendo satélites y estaciones de base. Si bien esta
información de posición puede ser muy útil, no es conveniente
llevar un dispositivo convencional de GPS junto con una serie de
dispositivos de comunicaciones móviles sin cables, tales como
ordenadores portátiles, teléfonos móviles, PDA u otros dispositivos
móviles ampliamente utilizados en la actualidad. Por lo tanto, es
deseable que una función de posicionamiento GPS quede incluida con
otro dispositivo, tal como un dispositivo manual sin cables.
Desafortunadamente, la integración de la
tecnología GPS con otros dispositivos de comunicaciones móviles sin
cables, tales como, por ejemplo, teléfonos PCS de servicios de
comunicaciones celulares o personales, se ha demostrado difícil. En
particular, se han identificado tres alternativas para añadir
capacidad GPS a un dispositivo manual o dispositivo sin cables,
pero se han demostrado poco satisfactorias en su utilización.
Una primera posibilidad consiste en añadir
capacidad GPS a un equipo manual sin cables, añadiendo una antena
separada para recepción GPS. Dado que la antena de red sin cables no
se modifica, la calidad de las comunicaciones por red no se ve
afectada adversamente. No obstante, dado que los equipos manuales
móviles para redes sin cables se han hecho mucho más pequeños, se
dispone de menos espacio en el cuerpo del equipo móvil para recibir
una antena separada, especialmente diseñada, para GPS. Además, una
antena GPS dispuesta dentro del cuerpo envolvente de un equipo
manual presenta típicamente una serie de problemas de recepción.
Por ejemplo, se puede experimentar recepción defectuosa por
apantallado electromagnético dentro del cuerpo envolvente del
equipo manual y por el propio cuerpo del equipo manual. El ajuste
del apantallado electromagnético para recibir la antena GPS puede
provocar un sustancial cambio de diseño y pruebas del equipo manual.
Incluso la propia mano del usuario del equipo manual sin cables
puede interferir con la recepción por la antena interna de GPS al
coger el usuario el cuerpo del equipo manual. Asimismo, la adición
de una antena separada y de sus circuitos asociados al equipo
manual sin cables aumenta los costes y la complejidad del
diseño.
Una segunda posibilidad consiste en añadir
capacidad GPS a un equipo manual sin cables, forzando la antena de
red existente en el equipo manual sin cables para recibir de manera
adecuada una señal de banda GPS. Por ejemplo, se puede construir
una antena típica de banda doble para recibir una señal GPS
aproximadamente a 1900 MHz y una señal celular aproximadamente a
800 MHz. Por lo tanto, puede ser posible que la antena existente de
doble banda pueda ser capaz de recibir una señal GPS aproximadamente
a 1575 MHz. No obstante, la señal GPS se encuentra a una frecuencia
no resonante para la antena de banda doble, de manera que la señal
GPS recibida no sería óptima, resultando en una transferencia de
señal degradada. A este respecto, los sistemas conocidos de antena
de banda doble no son capaces de recibir una señal de GPS con
suficiente potencia y calidad para implementar una importante
funcionalidad de localización por GPS en un equipo manual sin
cables.
Una tercera posibilidad consiste en añadir
capacidad GPS a un equipo manual sin cables utilizando una antena
de banda triple. Una antena de banda triple está construida para
recibir las frecuencias celulares, PCS y GPS, por ejemplo. Si bien
una antena de este tipo posibilita la recepción de la señal GPS,
debido a las limitaciones en el diseño de la antena, una antena de
este tipo compromete normalmente el rendimiento celular o PCS, o
ambos. La utilización de una antena tribanda añade también
sustancialmente costes adicionales de la propia antena.
De acuerdo con lo anterior, existe la necesidad
de añadir capacidad de localización de posición por GPS en un
equipo manual sin cables, de manera resistente y económica. Además,
debe ser deseable que la capacidad de localización de posición por
GPS se consiga de manera cómoda, estética y agradable.
En la patente U.S.A. 6.097.974 se dan a conocer
terminales y métodos de radioteléfonos de GPS y de banda ancha
combinados, en los que los terminales móviles sin cables incluyen un
receptor de radiofrecuencia GPS (RF) y un receptor de radioteléfono
RF de banda ancha, con un ancho de banda que es, como mínimo, la
mitad de la frecuencia del chip de señal RF de GPS. Los terminales
móviles sin cables incluyen también una sección de frecuencia
intermedia (IF) compartida, que responde tanto al receptor RF de GPS
como al receptor RF de radioteléfono de banda ancha.
El documento WO 97 37401 A da a conocer un
aparato de comunicación de radio con una antena común conectada con
intermedio de un diplexor a un transceptor de banda de
comunicaciones y receptor GPS.
La presente invención soluciona en gran medida
las desventajas de los sistemas convencionales, proporcionando una
antena activada por sistema de posicionado global (GPS) en un
dispositivo de comunicaciones sin cables.
La presente invención da a conocer un sistema
para conseguir una antena capaz de recibir GPS para un dispositivo
de comunicaciones sin cables, tal como un equipo manual sin cables,
con las características de acuerdo con la reivindicación
independiente 1. Se describen realizaciones preferentes en las
reivindicaciones dependientes 2 a 14. En particular, el sistema
destinado a conseguir una antena de receptor de GPS, de acuerdo con
la presente invención, incluye una antena, un diplexor conectado a
la antena para separar una serie de señales de una primera banda en
un primer puerto y una serie de señales de una segunda banda en un
segundo puerto, un primer duplexor de banda de comunicaciones
conectado al primer puerto del diplexor, un módulo de conmutación
conectado al segundo puerto del diplexor, de manera que el módulo de
conmutación está adaptado para acoplamiento selectivo de la serie
de señales de segunda banda a una primera salida de conmutación y a
un segundo puerto de conmutación, un segundo duplexor de banda de
comunicaciones conectado al segundo puerto de la modalidad de
conmutación, y un módulo de sistema de posicionado global (GPS)
conectado a la primera salida de conmutación del módulo de
conmutación, comprendiendo el módulo GPS un circuito de equilibrado
de impedancia configurado para equilibrar la impedancia
aproximadamente a una frecuencia de señal de GPS. En esta
disposición, el circuito de equilibrado de GPS ajusta la impedancia
aproximadamente a 1575 MHz para equilibrar, de manera más íntima,
la antena de comunicaciones a los circuitos de GPS en el dispositivo
sin cables, asegurando de esta manera una transferencia óptima de
la energía de la señal de antena al receptor de GPS.
De manera ventajosa, la presente invención
posibilita que una antena existente en un dispositivo de
comunicaciones sin cables sea adaptada para recibir de manera
consistente señales de banda de GPS. La utilización de la antena de
comunicaciones existente para conseguir una señal de GPS es una
forma efectiva en cuanto a costes y eficaz para conseguir una
funcionalidad de localización de posición por GPS en un dispositivo
de comunicaciones sin cables. Además, la estética del teléfono no
queda afectada, dado que no se requiere antena de GPS separada. La
adaptación de una antena existente libera espacio dentro del
dispositivo de comunicaciones sin cables que, de otro modo, podrían
ser reservados para una antena separada e interna de GPS. Además,
dado que la antena existente se prolonga desde el dispositivo de
comunicaciones sin cables, la presente invención se beneficia de un
receptor mejorado de las señales de banda de GPS.
Estas y otras características y ventajas de la
presente invención se apreciarán de la siguiente descripción
detallada de la presente invención, junto con las figuras adjuntas,
en las que iguales numerales de referencia indican iguales piezas o
partes en toda la descripción.
La figura 1 muestra una representación que
ilustra una realización, a título de ejemplo, de un sistema de
comunicaciones sin cables de acuerdo con la presente invención;
la figura 2A muestra componentes seleccionados de
una realización, a título de ejemplo, del dispositivo de
comunicaciones sin cables según la presente invención;
la figura 2B muestra componentes seleccionados de
otra realización, a título de ejemplo, del dispositivo de
comunicaciones sin cables según la presente invención;
la figura 3A es un gráfico de respuesta de
frecuencia de acuerdo con una realización, a título de ejemplo, de
la presente invención;
la figura 3B muestra un gráfico de la respuesta
de frecuencia de acuerdo con otra realización, a título de ejemplo,
de la presente invención;
la figura 4 muestra algunos componentes de otra
realización, a título de ejemplo, de un dispositivo de
comunicaciones sin cables de acuerdo con la presente invención;
la figura 5 es una gráfico de una respuesta de
frecuencias de acuerdo con otra realización, a título de ejemplo,
de la presente invención;
la figura 6 muestra un ejemplo de una red de
equilibrado convencional;
la figura 7 muestra un ejemplo de un circuito de
conmutación convencional;
la figura 8 muestra algunos componentes de otra
realización, a título de ejemplo, del dispositivo de comunicaciones
sin cables, según la presente invención; y
la figura 9 muestra algunos componentes de otra
realización, a título de ejemplo, del dispositivo de comunicaciones
sin cables, según la presente invención.
La figura 1 muestra una realización, a título de
ejemplo, de un sistema de comunicaciones sin cables, que incluye un
dispositivo de comunicaciones sin cables (100) de acuerdo con la
presente invención. El dispositivo de comunicaciones sin cables
(100) comprende, por ejemplo, un dispositivo de comunicaciones sin
cables de tipo manual, un teléfono móvil, un teléfono de automóvil,
un teléfono celular o un teléfono de servicio de comunicaciones
personal (PCS), un teléfono sin cables, un ordenador portátil u otro
dispositivo de cálculo con un módem sin cables, un paginador, un
asistente digital personal (PDA). El dispositivo sin cables (100)
puede ser digital o analógico, o una combinación de los mismos.
Ciertamente, la presente invención prevé otras formas de
dispositivos de comunicaciones sin cables, conocidos por los
técnicos en la materia.
El dispositivo de comunicaciones sin cables (100)
comprende una antena (110). La antena (110) está estructurada para
transmitir y recibir señales de comunicaciones sin cables. En la
figura 1, la antena (110) se encuentra en comunicación de dos vías
con una estación de base (120). La estación de base (120) puede ser,
por ejemplo, una estación de una serie de estaciones base (120) de
una red de comunicaciones sin cables. La antena (110) se encuentra,
como mínimo, en comunicación de una sola vía con uno o varios
satélites, tal como el satélite (130). El satélite (130) puede ser,
por ejemplo, uno de una serie de satélites tal como, por ejemplo,
una constelación de satélites de un sistema de posicionamiento
global (GPS) y sus estaciones de tierra.
En un ejemplo específico, el dispositivo (100) de
comunicaciones sin cables es un equipo manual sin cables que tiene
la antena (110) adaptada, por ejemplo, para recibir y transmitir
señales de comunicaciones sin cables, como mínimo, en dos bandas de
comunicaciones distintas. Las dos bandas pueden incluir, por
ejemplo, la banda celular, una banda aproximadamente de 800 MHz, y
la banda PCS, de aproximadamente 1900 MHz. En esta realización a
título de ejemplo, la antena (110) es una antena de banda dual de
tipo existente, diseñada para recibir y transmitir señales sin
cables tanto en las bandas PCS como celular. Se observará que un
número mayor o menor de bandas de comunicación podrían ser
dispuestas por la selección apropiada de antenas conocidas y
circuitos asociados a las mismas. Por ejemplo, el dispositivo sin
cables puede estar diseñado para utilizar solamente la banda PCS, o
puede estar diseñado para recibir y transmitir en tres o más bandas
de comunicación. La presente invención contempla asimismo la
utilización de otras bandas de comunicación sin cables, conocidas
por los técnicos en la materia.
La antena (110) del dispositivo de comunicaciones
sin cables (100) está configurada para recibir, de manera
continuada, señales de localización de posición, tales como una
señal GPS de un satélite (130). De manera ventajosa, la antena
(110) puede ser una antena convencional de tipo conocido, tal como
una antena estándar de banda dual. De este modo, se puede añadir de
manera económica y cómoda la funcionalidad de localización de
posición GPS al dispositivo de comunicaciones sin cables.
La figura 2A muestra un circuito para recibir, de
manera continuada, una señal GPS utilizando una antena de
comunicaciones convencional (110). El dispositivo (100) de
comunicaciones sin cables puede incluir, por ejemplo, la antena
(110), un diplexor (140), un primer duplexor de banda (150) (por
ejemplo, banda celular), un segundo duplexor de banda (160) (por
ejemplo, banda PCS), un módulo de conmutación GPS (170) y un módulo
GPS (175). Como alternativa al diplexor (140), se puede utilizar un
conmutador de dos vías (tal como se ha mostrado en la figura 9).
Tal como se ha mostrado en la figura 2A, el módulo de conmutación
(170) puede incluir, por ejemplo, un conmutador (165). El módulo de
GPS (175) puede incluir, por ejemplo, un módulo de equilibrado de
impedancia (180) acoplado a un amplificador de bajo nivel de ruido
(LNA) (190) de GPS. Se observará que el circuito mostrado en la
figura 2A tiene solamente finalidad explicativa y que se deben
añadir circuitos adicionales bien conocidos para conseguir un
dispositivo de comunicaciones funcional.
Tal como se ha mostrado en la figura 2A, la
antena (110) está acoplada al diplexor (140). El diplexor (140)
está acoplado al primer duplexor de banda (150). El diplexor (140)
está acoplado también al módulo de conmutación (170). El módulo de
conmutación (170) está acoplado al segundo duplexor de banda (160).
El módulo de conmutación (170) está acoplado también al módulo GPS
(175). En una realización a título de ejemplo, el módulo de
conmutación (170) está acoplado al módulo de equilibrado de
impedancia (180) que, a su vez, está acoplado al LNA de GPS
(190).
Si bien no se ha mostrado, en la presente
invención se prevé también que se pueden incluir componentes
adicionales en el dispositivo de comunicaciones sin cables (100).
Por ejemplo, se puede acoplar un procesador de señal GPS al LNA de
GPS (190). En otro ejemplo, se pueden acoplar a los duplexores (150,
160) transmisores y/o receptores. Estos componentes adicionales son
bien conocidos por los técnicos en la materia y no se describirán
de manera más detallada.
Un diplexor es utilizado, de manera típica, para
dirigir señales de comunicaciones que se corresponden con las
bandas de comunicaciones específicas utilizadas. Por ejemplo, el
diplexor (140) separa una señal recibida en la antena (110) en una
trayectoria PCS o en trayectoria celular. La figura 3A muestra una
respuesta de frecuencia combinada (200) a título de ejemplo, para
el diplexor (140). La respuesta de frecuencia (200) comprende una
característica (210) de filtro de paso bajo correspondiente a un
filtro de paso bajo y una característica (220) de filtro de paso
alto correspondiente a un filtro de paso alto del diplexor (140). La
característica (210) del filtro de paso bajo se ha ilustrado con un
corte de frecuencia de 1000 MHz aproximadamente, y está diseñado
para pasar la banda celular. La característica (220) de filtro de
paso alto se ha ilustrado con una frecuencia de corte de
aproximadamente 1600 MHz y está diseñado para pasar la banda PCS. Se
apreciará que las frecuencias de corte se pueden ajustar para
adaptarse a aplicaciones específicas, y que otras frecuencias de
corte pueden ser seleccionadas para otras bandas de comunicación. La
característica (220) de filtro del paso alto está diseñada para
pasar, con un cierto nivel aceptable de atenuación, una señal en la
banda GPS.
En el funcionamiento, una señal de comunicaciones
sin cables, procedente como mínimo de una banda de comunicación sin
cables, es recibida por la antena (110). El diplexor (140) divide la
señal de comunicación sin cables por lo menos en una primera señal
y una segunda señal. La primera señal es filtrada por el filtro de
paso bajo del diplexor (140) y, a continuación, es acoplada al
primer duplexor de banda (150). La segunda señal es filtrada por el
filtro de paso alto del diplexor (140), y a continuación es acoplada
al módulo de conmutación (170).
En una realización a título de ejemplo, si la
señal de comunicación sin cables comprende, por ejemplo, señales de
comunicación de banda celular, entonces el filtro de paso bajo pasa
las señales de comunicación de banda celular al primer duplexor de
banda (150). El primer duplexor de banda (150) puede acoplar
entonces la señal de comunicaciones de banda celular entrante, por
ejemplo, a un receptor celular (no mostrado). Además, el filtro de
paso bajo bloquea bandas de frecuencia más altas para impedir que
pasen al primer duplexor de banda (150).
Si la señal de comunicaciones sin cables incluye,
por ejemplo, señales de comunicaciones de banda PCS, entonces el
filtro de paso alto del diplexor (140) pasa las señales de
comunicación de banda PCS al segundo duplexor de banda (160) con
intermedio del módulo de conmutación (170). Si la señal de
comunicaciones sin cables incluye, por ejemplo, señales de banda
GPS, entonces el filtro de paso alto pasa las señales de banda GPS,
con una pequeña atenuación, al módulo GPS (175) con intermedio del
módulo de conmutación (170). En una realización a título de
ejemplo, la atenuación es provocada, en parte, porque la antena
(110) es una antena de banda dual ya existente que no fue
originalmente optimizada para la banda GPS.
En el módulo GPS (175), el módulo (180) de
equilibrado de impedancia proporciona un equilibrado de impedancia
que es sintonizado para la banda GPS. LA señal GPS es amplificada a
continuación en el LNA (190) de GPS antes de ser procesada por los
circuitos convencionales de GPS (no mostrados). El filtro de paso
alto bloquea también las bandas de frecuencia más bajas.
El dispositivo de comunicación sin cables
funciona normalmente con el módulo de conmutación (170) acoplando
el diplexor (140) al duplexor (160). No obstante, en momentos o
intervalos seleccionados, puede ser deseable obtener información de
localización de posición. Por ejemplo, la información de posición
puede ser útil cuando el usuario marca un número de emergencia. El
dispositivo sin cables puede estar operando también con una
aplicación, tal como una aplicación de mapa, en la que se necesita
periódicamente localización de posición. En otro ejemplo, el
usuario puede dar instrucciones al dispositivo sin cables para
obtener información de localización de posición. Se apreciará que
existen muchas aplicaciones para un dispositivo de comunicaciones
sin cables, en el que es útil la información de localización de
posición.
Cuando se puede necesitar localización de
posición, el módulo de conmutación (170) es conmutado por circuitos
de control (no mostrados) para acoplar la antena (110) al módulo GPS
(175). Cuando está configurado de esta manera, una señal de banda
GPS de aproximadamente 1575 MHz será recibida por la antena y
transmitida al módulo de GPS (175). Dado que la antena (110) es,
por ejemplo, una antena de banda dual sintonizada para recibir
aproximadamente a 800 MHz y aproximadamente a 1900 MHz, la señal GPS
aproximadamente a 1575 MHz no está compensada. De acuerdo con ello,
el módulo de compensación (180) incluye circuitos de compensación
para compensar más exactamente la impedancia entre el módulo GPS
(175) y la antena (110). De esta manera, se puede recibir de manera
consistente una señal de GPS de alta calidad, recibida por el LNA
(190) de GPS.
En otra realización a título de ejemplo, la
respuesta de frecuencia combinada (200) presente en el diplexor
(140) puede estar adaptada para pasar, con menos atenuación, la
banda GPS. De este modo, la característica (220) del filtro de paso
alto puede ser modificada por desplazamiento de la frecuencia de
corte desde aproximadamente, por ejemplo, 1600 MHz hasta, por
ejemplo, aproximadamente 1400 MHz, tal como se ha mostrado por la
característica adaptada (230) de la figura 3A. La característica
adaptada (230) puede tener también otros parámetros distintos tales
como, por ejemplo, una pendiente de atenuación diferente (235). Como
resultado, la banda GPS es atenuada, incluso en grado menor, por la
característica de filtro de paso alto adaptada (230) que por la
característica (220) de filtro de paso alto. Por ejemplo, como
resultado de disminución de la frecuencia de corte desde
aproximadamente 1600 MHz (tal como en un diplexor normal
celular/PCS) hasta aproximadamente 1400 MHz, la banda GPS a 1575 MHz
aproximadamente es menos atenuada por el diplexor (140) desde
aproximadamente -1,3 dB hasta aproximadamente -0,3 dB.
La figura 2B muestra otro ejemplo de la recepción
continuada de una señal de GPS utilizando una antena de
comunicaciones convencional (110). El circuito es similar al
circuito en la figura 2A, excepto que el diplexor (140) separa una
señal recibida en la antena (110) en una trayectoria PCS o una
trayectoria celular/GPS. De acuerdo con ello, el módulo de
conmutación (170) se encuentra en una trayectoria celular/GPS. Otro
ejemplo de la respuesta de frecuencia (220) del diplexor (140) es
la que se muestra en la figura 3B. En este ejemplo, la
característica (210) del filtro de paso bajo del filtro de paso bajo
del diplexor (140) se extiende a frecuencias más elevadas,
incluyendo la banda GPS aproximadamente a 1575 MHz. De acuerdo con
ello, el filtro de paso bajo del diplexor (140) pasa las señales de
banda GPS o pasa las señales de banda GPS con una pequeña atenuación
a la trayectoria celular/GPS.
La figura 4 muestra componentes seleccionados de
otra realización, a título de ejemplo, del dispositivo de
comunicaciones sin cables (100) de acuerdo con la presente
invención. El dispositivo de comunicaciones sin cables (100) puede
incluir, por ejemplo, la antena (110), el primer duplexor de banda
(150), el segundo duplexor de banda (160), el módulo GPS (175) y un
triplexor (240). El triplexor (240) acopla la antena (110) al
primer duplexor de banda (150), el segundo duplexor de banda (160) y
el módulo GPS (175).
Una respuesta de frecuencia a título de ejemplo
(200) para el triplexor (240) se ha mostrado en la figura 5,
incluyendo una característica (210) de filtro de paso bajo de un
filtro de paso bajo del filtro de paso bajo, una característica
(220) de filtro de paso alto de un filtro de paso alto, y una
característica (250) de un filtro de paso banda de un filtro paso
banda del triplexor (240). La característica (210) del filtro de
paso bajo se ha mostrado con una frecuencia de corte, por ejemplo,
de 1000 MHz y está diseñada para pasar, por ejemplo, la banda
celular. La característica (220) del filtro de paso alto se ha
mostrado con una frecuencia de corte, por ejemplo, de 1600 MHz
aproximadamente y está diseñada para pasar, por ejemplo, la banda
PCS. La característica (250) del filtro de paso banda está
centrada, por ejemplo, a 1575 MHz y está diseñada para pasar, por
ejemplo, la banda GPS. Las características (210, 220, 250) pueden
solaparse o no. La presente invención prevé también las
características de filtro diseñadas para estas y otras bandas de
comunicaciones sin cables.
En su funcionamiento, una señal de comunicaciones
sin cables procedentes como mínimo de una banda de comunicaciones
sin cables es recibida por la antena (110). El triplexor (240)
divide la señal de comunicaciones sin cables, como mínimo, en una
primera señal, una segunda señal y una tercera señal. La primera
señal es filtrada por el filtro de paso bajo del triplexor (240) y
a continuación es acoplada al primer duplexor de banda (150). La
segunda señal es filtrada por el filtro de paso alto del triplexor
(240) y, a continuación, es acoplada al segundo duplexor de banda
(160). La tercera señal es filtrada por el filtro pasa banda del
triplexor (240) y a continuación es acoplada al módulo GPS (175).
Este mecanismo de acoplamiento puede incluir también la
transformación de impedancia para conseguir un rendimiento
óptimo.
En la realización a título de ejemplo, si la
señal de comunicaciones sin cables incluye, por ejemplo, señales de
comunicaciones de banda celular, entonces el filtro de paso bajo del
triplexor (240) pasa las señales de comunicaciones de banda celular
al primer duplexor de banda (150). Además, el filtro de paso bajo
bloquea bandas de frecuencia más elevada, evitando que pasen al
primer duplexor de banda (150).
Si la señal de comunicaciones sin cable incluye,
por ejemplo, señales de comunicaciones de banda PCS, entonces el
filtro de paso alto pasa las señales de comunicaciones de banda PCS
al segundo duplexor de banda (160). Además, el filtro de paso alto
bloquea bandas de frecuencia más bajas, evitando que pasen al
segundo duplexor de banda (160).
Si la señal de comunicaciones sin cables incluye,
por ejemplo, señales de banda GPS, entonces el filtro de paso banda
pasa las señales de banda GPS al módulo GPS (175). En una
realización a título de ejemplo, en el módulo GPS (175), el módulo
de acoplamiento de impedancia (180) proporciona un acoplamiento de
impedancia que es sintonizado para la banda GPS. La señal GPS es
amplificada entonces en el LNA (190) de GPS antes de ser procesada
por circuitos GPS convencionales. Además, el filtro de paso banda
bloquea bandas de frecuencia superiores e inferiores evitando que
pasen al módulo de GPS (175).
La figura 8 muestra otra realización a título de
ejemplo en la que se utiliza un módulo de conmutación (260), en vez
del triplexor (240) de acuerdo con la presente invención. La antena
(110) es acoplada al primer duplexor de banda (150), al segundo
duplexor de banda (160) y al módulo GPS (175) con intermedio del
módulo de conmutación (260). El módulo de conmutación (260) puede
incluir, por ejemplo, un conmutador de tres vías (270). El módulo
de conmutación (260) puede ser controlado por intermedio de un
controlador principal (no mostrado) del dispositivo de
conmutaciones sin cables (100) tal como, por ejemplo, un procesador
(por ejemplo, un módem de estación móvil (MSM)). El módulo de
conmutación (260) conmuta la señal recibida con intermedio de la
antena (110). De este modo, por ejemplo, una señal de banda celular
puede ser conmutada al primer duplexor de banda (150); una señal de
banda PCS puede ser conmutada al segundo duplexor de banda (160); o
bien una señal de GPS puede ser conmutada al módulo de GPS (175).
Los circuitos de comunicaciones celulares y los circuitos de
comunicaciones PCS pueden incluir, por ejemplo, circuitos de
acoplamiento de señal optimizados en cuanto a banda, a utilizar con
la banda respectiva.
La figura 9 muestra otra realización a título de
ejemplo del dispositivo de comunicaciones sin cables (100) de
acuerdo con la presente invención. En esta realización a título de
ejemplo, el dispositivo de comunicaciones sin cables (100) está
configurado para recibir una señal GPS o una señal de banda de
comunicaciones (por ejemplo, una señal de banda celular o una señal
de banda PCS). La antena (110) está acoplada al módulo GPS (175) y
al duplexor de banda de comunicaciones (290) con intermedio del
módulo de conmutación (260). El módulo de conmutación (260) puede
incluir, por ejemplo, un conmutador de dos vías (280). El módulo de
conmutación (260) puede ser controlado con intermedio de un
controlador principal (no mostrado) del dispositivo de
comunicaciones sin cables (100) tal como, por ejemplo, un
procesador (por ejemplo, un módem de estación móvil (MSM)). El
módulo de conmutación (260) conmuta la señal recibida con intermedio
de la antena (110). De este modo, si el dispositivo (100) de
comunicaciones sin cables es, por ejemplo, un teléfono celular,
entonces la señal de banda celular puede ser conmutada al duplexor
de banda de comunicaciones (290) o una señal GPS puede ser
conmutada al módulo GPS (175). Los circuitos de banda de
comunicaciones pueden incluir, por ejemplo, circuitos de
acoplamiento de señal optimizados en cuanto a banda para utilizar
con la banda de comunicaciones.
Se apreciará que el módulo de acoplamiento (180)
u otros circuitos de acoplamiento pueden ser implementados
utilizando una amplia variedad de circuitos. La figura 6 muestra una
variante de este tipo, implementando un circuito de acoplamiento.
En la figura 6, se acopla una entrada al módulo de acoplamiento
(180) a un primer inductor (L_{1}). El primer inductor (L_{1})
es acoplado a la salida del módulo de acoplamiento (180) con
intermedio de un segundo inductor (L_{2}). El primer inductor
(L_{1}) está acoplado también a un potencial de voltaje (V_{1})
(por ejemplo, eléctrico o masa del bastidor) con intermedio de un
condensador (C_{1}). Estos circuitos de acoplamiento son bien
conocidos en la técnica. El módulo de acoplamiento (180) puede
incluir otras variedades de circuitos de acoplamiento y sus
equivalentes duales. Estos circuitos de acoplamiento pueden incluir
también, por ejemplo, elementos pasivos y/o elementos activos, tal
como es conocido por los técnicos en la materia.
Se apreciará también que el módulo de conmutación
(170) puede ser implementado en varias disposiciones de circuito.
La figura 7 muestra una de dichas disposiciones del módulo de
conmutación (170) de acuerdo con la presente invención. Una entrada
al módulo de conmutación (170) es acoplada a un primer condensador
(C_{2}). El primer condensador (C_{2}) es acoplado a un
potencial de voltaje (V_{2}) (por ejemplo, el voltaje de
suministro de una batería), con intermedio de un primer inductor
(L_{3}). El primer condensador (C_{2}) está acoplado también a
dos ramales de salida. En un primer ramal del circuito, el primer
condensador (C_{2}) está acoplado a un primer diodo (D_{1}). El
primer diodo (D_{1}) está acoplado a la primera salida con
intermedio de un segundo condensador (C_{3}). El primer diodo
(D_{1}) está también acoplado a una primera señal de control con
intermedio de un segundo inductor (L_{4}). En un segundo ramal del
circuito, el primer condensador (C_{2}) está acoplado a un
segundo diodo (D_{2}). El segundo diodo (D_{2}) está acoplado a
la segunda salida con intermedio de un tercer condensador (C_{4}).
El segundo diodo (D_{2}) está acoplado también a una segunda
señal de control con intermedio de un tercer inductor (L_{5}). De
modo breve, la primera señal de control y la segunda señal de
control proporcionan diferencias de potencial deseadas en los diodos
(D_{1}, D_{2}) que activan o desactivan cada uno de los diodos
D_{1}, D_{2} (es decir, aproximadamente en cortocircuito o
aproximadamente en circuito abierto). El módulo de conmutación (170)
puede implementar otras variaciones y ejemplos de circuitos de
conmutación conocidos por los técnicos en la materia.
Por lo tanto, se observará que se han dado a
conocer un sistema y método para conseguir una antena activada por
GPS. Un técnico en la materia apreciará que la presente invención
puede ser llevada a la práctica de forma distinta a las
realizaciones preferentes que se han indicado en esta descripción, a
efectos de ilustración y no limitativos, y la presente invención
queda limitada solamente por las reivindicaciones siguientes. Se
observará que la presente invención puede ser llevada a la práctica
asimismo por equivalentes de las realizaciones específicas que se
han explicado en la misma.
Claims (14)
1. Sistema para conseguir un dispositivo de
comunicaciones sin cables, activado por GPS, que comprende:
una antena (110);
un diplexor (160) conectado a la antena (110)
para separar una serie de primeras señales de banda en un primer
puerto y una serie de segundas señales de banda en un segundo
puerto;
caracterizándose el sistema por
un primer duplexor de banda de comunicaciones
(150) conectado al primer puerto del diplexor (140);
un módulo de conmutación (170) conectado al
segundo puerto del diplexor (140), de manera que el módulo de
conmutación (170) está adaptado para acoplar selectivamente la serie
de segundas señales de banda en una primera salida de conmutación y
en un segundo puerto de conmutación;
un segundo duplexor de banda de comunicaciones
(160) conectado al segundo puerto del módulo de conmutación (170);
y
un módulo (175) de sistema de posicionamiento
global (GPS) conectado a la primera salida de conmutación del
módulo de conmutación (170), comprendiendo el módulo GPS (175) un
circuito de acoplamiento de impedancia (180) configurado para
acoplar la impedancia aproximadamente a una frecuencia de señal
GPS.
2. Sistema, según la reivindicación 1, en el
que la serie de primeras señales de banda son señales de banda baja
que tienen frecuencias más bajas que la serie de segundas señales de
banda, y en el que la serie de segundas señales de banda son
señales de banda alta que comprenden una banda de GPS y, como
mínimo, otra banda de comunicación sin cables.
3. Sistema, según la reivindicación 1, en el
que la serie de primeras señales de banda son señales de banda alta
que tienen frecuencias mayores que la serie de segundas señales de
banda, y en el que la serie de segundas señales de banda son
señales de banda baja comprendiendo una banda de GPS y, como mínimo,
otra banda de comunicación sin cables.
4. Sistema, según la reivindicación 2, en el
que la serie de primeras señales de banda comprende una banda
celular que tiene una frecuencia central de aproximadamente 800 MHz,
y en el que la serie de segundas señales de banda comprende una
banda del servicio de comunicación personal (PCS) que tiene una
frecuencia central aproximadamente de 1900 MHz y la frecuencia de
la señal GPS aproximadamente en 1575 MHz.
5. Sistema, según la reivindicación 3, en el
que la serie de segundas señales de banda comprende una banda
celular que tiene una frecuencia central de aproximadamente 800 MHz
y la frecuencia de la señal de GPS aproximadamente en 1575 MHz, y
en el que la serie de primeras señales de banda comprende una banda
de servicio de comunicación personal (PCS) con una frecuencia
central aproximadamente de 1900 MHz.
6. Sistema, según la reivindicación 1, en el
que el módulo GPS (175) comprende un circuito de acoplamiento de
impedancia (180) conectado a la primera salida de conmutación, cuyo
circuito de acoplamiento de impedancia (180) está destinado al
acoplamiento de una impedancia aproximadamente a una frecuencia de
señal GPS.
7. Sistema, según la reivindicación 6, en el
que el módulo GPS (175) comprende además un amplificador de ruidos
bajos de GPS (190).
8. Sistema, según la reivindicación 6, en el
que el circuito de acoplamiento de impedancia (180) proporciona la
sintonización de la banda GPS.
9. Sistema, según la reivindicación 1, en el
que el módulo GPS (175) comprende un circuito (180) de acoplamiento
de impedancia y un amplificador (190) de ruido bajo de GPS, estando
acoplado el circuito (180) de acoplamiento de impedancia al módulo
de conmutación (170), y estando acoplado el amplificador (190) de
bajo ruido GPS al circuito de acoplamiento de impedancia (180).
10. Sistema, según la reivindicación 1, en el
que el módulo de conmutación (170) comprende un interruptor de dos
vías.
11. Sistema, según la reivindicación 2, en el
que el diplexor (140) comprende una característica de filtro de
paso bajo (210) con una frecuencia de corte de aproximadamente 1000
MHz, configurado para pasar la serie de primeras señales de banda
que comprenden una primera banda de comunicación sin cables.
12. Sistema, según la reivindicación 11, en el
que el diplexor (140) comprende una característica de filtro de
paso alto (220) con una frecuencia de corte de 1600 MHz
aproximadamente, configurada para el paso, como mínimo, de otra
banda de comunicación sin cables y la frecuencia de la señal de
GPS.
13. Sistema, según la reivindicación 3, en el
que el diplexor (140) comprende una característica (210) de filtro
de paso bajo con una frecuencia de corte de 1600 MHz
aproximadamente, configurada para pasar la serie de segundas
señales de banda, que comprende una segunda banda de comunicación
sin cables y la banda de GPS.
14. Sistema, según la reivindicación 13, en el
que el diplexor (140) comprende una característica (220) de filtro
de paso alto con una frecuencia de corte de 1800 MHz
aproximadamente, configurada para el paso como mínimo de otra banda
de comunicación sin cables.
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