FI97086C - Järjestely lähetyksen ja vastaanoton erottamiseksi - Google Patents

Description

97086 Järjestely lähetyksen ja vastaanoton erottamiseksi - Arrangemang för separering av sändning och mottagning 5 Tämä keksintö koskee järjestelyä saman antennin kautta tapahtuvan lähetyksen ja vastaanoton erottamiseksi lähetinvastaanottimessa, joka järjestely käsittää suodattimen ja kytkinelimen ja jossa on yhteinen portti antenniin kytkeytymiseksi, lähetinhaaran portti lähetinvastaanottimen lähettimeen kytkeytymiseksi ja vastaanotmhaaran portti lähetinvastaanottimen vastaanottimeen kytkeytymiseksi ja jossa vasteena ohjaussig-10 naalille kytkinelin kytkee toiminnallisesti yhteiseen porttiin vuorotellen lähetinhaaran portin ja vastaanotinhaaran portin. Jäijestelyllä radiolaitteen lähetin/vastaanotin voidaan kytkeä yhteiseen antenniin aikajakokanavointiin (TDMA) perustuvassa matkaviestinverkossa, jossa voidaan käyttää sekä taajuus- (FDD) että aikadupleksia (TDD).

15 Useimmat uudet ja erityisesti tulevaisuuden matkaviestinverkot ovat täysin digitaalisia ja verkkoa voidaan käyttää monenlaisen informaation siirtoon. Verkon päätelaitteena oleva matkapuhelin on lähetin/vastaanotintyyppinen ja samaa antennia käytetään sekä lähetyksessä että vastaanotossa. Tällöin on erilaisin jäljestetyin huolehdittava siitä, ettei oma lähete pääse vastaanottimelle ja ettei vastaanotettu lähete pääse 20 lähettimelle. Digitaalisissa verkoissa käytetään yleisesti aikajakoperiaatetta (TDM/-TDMA), jolloin lähetys ja vastaanotto tapahtuu eri aikaväleissä. Tällöin voidaan vastaanotettavan ja lähetettävän signaalin toisistaan erottavana yksikkönä käyttää analo-giaverkoissa käytetyn dupleksisuodattimen kaltaista suodatinta, mikäli lähetys ja vastaanotto tapahtuvat eri taajuuksilla, tai antennikytkintä (RF-kytkintä), mikäli lähetys-25 ja vastaanottotaajuudet ovat samat. Digitaalisissa verkoissa käytetään myös taajuus-jakoperiaatetta (FDM/FDMA), jolloin lähetys ja vastaanotto tapahtuvat eri taajuusalueilla, jotka on erotettu toisistaan siirtymäkaistalla. Tällöin voidaan lähetettävän ja vastaanotettavan signaalin toisistaan erottavana yksikkönä käyttää dupleksisuodatinta.

30 Koska tämä vastaanotettavan ja lähetettävän signaalin erottava yksikkö on tilavuudel-• . taan ja usein myös massaltaan päätelaitteen suurin yksittäinen RF-komponentti, on sen koon, pohjapinta-alan ja massan pienentäminen toivottavaa, jotta matkapuhelin voitaisiin tehdä kooltaan entistä pienemmäksi.

35 Kytkimen tehtävä antennikytkinrakenteessa on signaalia lähetettäessä kytkeä lähetys-portti antenniin taijoten mahdollisimman pieni-impedanssisen ja -häviöisen signaali- 2 97086 tien lähetysportista antenniporttiin. Signaalia lähetettäessä tulisi kytkimen näkyä vas-taanotinporttiin mahdollisimman suurena impedanssina, jolloin häiriö- ja harhatoisto-signaalit vaimentuisivat mahdollisimman tehokkaasti. Vastaanotettaessa signaalia on kytkimen toiminta päinvastainen. Kytkimen tulee tällöin kytkeä antenniportti vastaan-5 otinporttiin tarjoten mahdollisimman pieni-impedanssisen ja -häviöisen signaalitien ja vastaavasti vaimentaa signaaleja lähetysporttiin päin mahdollisimman tehokkaasti.

Digitaalisessa taajuusdupleksia (FDD, Frequency Division Duplex) käyttävässä matkapuhelimessa tarvitaan vastaanoton ja lähetyksen erottamiseen RF-kytkimen ohella 10 suodattimia, koska joka tapauksessa vastaanottimen tulossa tarvitaan selektiivisyyttä ja suojaa vähäkohinaiselle esivahvistimelle. Lähettimen lähdössä on vaimennettava lähtötaajuuden harmonisia monikertoja sekä myös muita harhalähetteitä, kuten peili-taajuuksia. Lisäksi on vielä usein tarve suodattaa lähetinketjun vastaanottimen kaistalle generoimaa kohinaa. Samoin lähetyskaistan alapuolisten taajuuksien vaimennus 15 on hoidettava erillisellä suodattimella. Aikadupleksia käyttävässä järjestelmässä, kuten DECT:ssä, on eri järjestelyin huolehdittava edellisten lisäksi siitä, että signaalia lähetettäessä vastaanottimen antennia kohden generoimat harhalähetteet vaimentuvat riittävästi.

20 Kuvassa 1 on esitetty tunnettu kytkinjäijestely, jossa antenni A kytketään logiikkaoh-jatulla RF-kytkimellä K matkapuhelimen vastaanotinhaaran tuloon ja lähetinhaaran lähtöön. Antennikytkinjäijestelyssä on RF-kytkin K sekä suodattimet S j ja S2. Signaalia lähetettäessä ohjauslogiikka L ohjaa kytkimen K asentoon T. Tällöin lähetys-puolella järjestetyn suodattimen S2 tehtävänä on vaimentaa lähetyskaistan ulkopuoli-25 set häiriösignaalit, kuten lähtötaajuuden harmoniset monikerrat ja muut säröt, oskil-laattoreiden vuotosignaalit ym. harhalähetteet sekä suodattaa lähetyskaistan ulkopuolista kohinaa erityisesti vastaanottokaistalla, jolloin signaali etenee vastaanottopuolel-le järjestetyn suodattimen Sj kautta vastaanottimelle RX. Vastaanottopuolen suodatin S1 vaimentaa antennin A kautta tulevasta signaalista vastaanottokaistan ulkopuolisia 30 häiriösignaaleja sekä suojaa herkkää vähäkohinaista esivahvistinta LNA voimakkaalta . lähetinsignaalilta. Vastaanottopuolen suodatin S1 vaimentaa myös toiseen suuntaan vastaanottaneita RX kohti antennia A eteneviä harhalähetteitä vastaanottokaistan ulkopuolella.

35 Tämänkaltainen rakenne on tunnettu myös patenttijulkaisusta US-5 054 114. Siinä on kytkin muodostettu kahdella PIN-diodilla. Lähetin on sovitettu antenniporttiin laaja- il i : Utit MU Itiä 3 97086 kaistaleella impedanssisovituspiirillä ja vastaanottimen isolaatio on toteutettu verkolla, joka saa vastaanottimen puoleisen nollaimpedanssin, joka syntyy siellä olevan PIN-diodin ollessa johtava, näkymään antenniportissa suurena impedanssina. Tässä sovituspiiri ja verkko muodostavat yhdessä kaistanpäästösuodattimen, joka on toteu-5 tettu diskreettikomponenteilla tai liuskajohdoilla. Resonaattoreita ei ole käytetty.

RF-kytkimen käyttö ei kuitenkaan ole ongelmatonta. RF-kytkin vaimentaa jonkin verran lähettimestä antennille menevää signaalia ja tämä vaikuttaa lähettimen kokonais-hyötysuhteeseen alentavasti. Lähetystehojen ollessa suuret, alkaa kytkinrakenteiden 10 tehonkesto muodostua ongelmaksi. Kytkimen ohjaukseen tarvittava ohjauslogiikka suurentaa laitteen tehonkulutusta, mikä taas on ristiriidassa pyrittäessä mahdollisimman alhaiseen laitteen virrankulutukseen. Lisäksi kytkimen ohjauslinja on arka häiriöille. Tulosignaalin tason ollessa suuri voi RF-kytkimessä syntyä sen yliohjautumisen takia säröä, mikä puolestaan vaikuttaa haitallisesti vastaanottimen toimintaan. Samoin 15 kytkimissä yleisesti käytetyt puolijohteet epälineaarisina komponentteina synnyttävät ei-haluttuja sekoitustuloksia. On myös huomattava, että erilliskomponenteista suunniteltu RF-kytkin siihen liittyvine oheiskomponentteineen ja suodattimineen edustaa huomattavaa suurtaajuuskomponenttien lisäystä verrattuna pelkkään dupleksisuodatti-meen.

20

Antennikytkimenä käytetyn RF-kytkimen etuja ovat sen laajakaistaisuus, suhteellisen pieni väliinkytkentävaimennus, pieni koko, mataluus sekä alhaiset valmistuskustannukset, sillä se voidaan toteuttaa halvoilla kaupallisesti saatavilla olevilla standardi-. komponenteilla. Laajakaistaisuudesta seuraa pieni rippeli päästökaistalla sekä raken-25 teen epäselektiivisyys, jonka etu on parantunut tuotannollisuus, koska viritys on tar-peetonta.

FDMA-matkapuhelimessa yleisesti käytetty yksikkö eritaajuisten vastaanotettavien ja lähetettävien signaalien erottamiseksi toisistaan on dupleksisuodatin, joka soveltuu 30 myös TDMA-matkapuhelimeen. Sen etu on rakenteeen yksikomponenttisuus, kun erilliset vastaanottimen ja lähettimen suodattimet integroidaan yhteen. Dupleksisuo-dattimilla on myös yleensä hyvät isolaatio- ja vaimennusominaisuudet.

Kuvassa 2 on esitetty tunnettu dupleksisuodattimeen DPLX perustuva järjestely, jossa 35 dupleksisuodatin koostuu kahdesta, tyypillisesti kaistanpäästötyyppisestä suodattimesta S'i ja S'2, joista vastaanottokaistalla lähetyssuodatin S'2 näkyy antenniin päin 4 97086 erittäin suurena impedanssina ja vastaanotinsuodatin S j näkyy antenni-impedanssin suuruisena, siihen sovitettuna. Vastaavasti yhteenkytkennän ansiosta lähetyskaistalla vastaanotinsuodatin S'i näkyy antenniin päin erittäin suurena impedanssina ja lähe-tyssuodatin S'2 on sovittuneena antenni-impedanssiin. Suodattimien S'j ja S'2 muut 5 tehtävät ovat samat kuin kuvan 1 mukaisen laitteiston suodattimilla S \ ja S2.

Lähetyskaistalla vastaanotinsuodatin S'i näkyy siis lähetystaajuiselle signaalille erittäin suurena impedanssina vaimentaen signaalia niin paljon, ettei se pääse liian suurena vastaanottimelle. Lähetyssuodatin S'2 toimii vastaavasti vastaanottotaajuiselle 10 signaalille. Estovaimennusvaatimus lähettimeltä vastaanottimelle digitaalisessa TDMA-matkapuhelimessa on suuruusluokkaa 30 dB.

Koska aikajakomonikäyttöjärjestelmässä (TDMA) lähetys ja vastaanotto tapahtuvat eri aikaväleissä ja eri taajuuksilla, ei dupleksisuodattimelle tarvitse asettaa niin anka-15 ria vaatimuksia kuin yleensä analogiapuhelimissa, mikä on pienentänyt dupleksisuo-dattimien kokoa. Toisaalta tulevaisuudessa nykyiset liikennöintitaajuudet käyvät ti-laajamäärien kasvaessa ahtaiksi, jolloin on mahdollista, että lähetys-ja vastaanotto-taajuudet joudutaan sijoittamaan hyvin lähelle toisiaan eli kaventamaan dupleksiväliä. Tämä vaikeuttaa oleellisen perinteisen dupleksisuodattimen käyttöä antennikytkime-20 nä. Järjestelmissä, joissa siirtymäkaista on kapeampi, on dupleksisuodattimessa käytettävä korkean Q-arvon omaavia resonaattoreita ja/tai enemmän resonaattorielementtejä, mikä taas kasvattaa dupleksisuodattimen kokoa.

Perinteinen dupleksisuodatinratkaisu sisältää myös seuraavanlaisia haittoja. Kapea-25 kaistaisuus, jyrkät estokaistat sekä vaatimus pienistä sisäisistä häviöistä aiheuttavat yleensä sen, että dupleksisuodattimien rakenneosina tulee käyttää hyvin korkean kuormittamattoman hyvyysluvun Q0 omaavia resonaattoreita. Tyypillisesti digitaali-verkkojen suodattimissa tarvittava Q0 on luokkaa 300...500. Dupleksisuodattimien suunnittelun ongelma onkin seuraava: Koska kapeakaistaisen suodattimen estokaistan 30 tulee olla jyrkkä, tarvitaan useita resonaattorielementtejä, tyypillisesti 3-6. Tästä syystä suodattimen tilavuus ja massa kasvavat. Toisaalta mitä pienempinä suodattimen sisäiset häviöt halutaan pitää, sitä suurempikokoisia resonaattorielementtejä tulee käyttää, mikä myös kasvattaa suodattimen tilavuutta ja massina 35 Rajan dupleksisuodattimen koon pienentämiselle heikentämättä sähköistä suorituskykyä asettavat käytettävien resonaattoreiden fyysiset ominaisuudet ja suodattuneita 5 97086 vaadittavat sovelluskohtaiset suodatus- ja isolaatio-ominaisuudet. Jos dupleksisuo-dattimen pientä kokoa pidetään suunnittelun lähtökohtana, joudutaan valitsemaan pienen väliinkytkentävaimennuksen ja saavutettavien estovaimennusten väliltä, sillä molempien saavuttaminen on fyysisesti pienellä dupleksisuodattimella mahdotonta.

5

Tekniikan tasosta on tunnettua yhdistää antennikytkin ja suodatin samaan rakenteeseen. Patentissa US-5 023 935 on esitetty ratkaisu, jossa suodattimena on kaksi vierekkäistä neljännesaallon siirtolinjaa, joista toisen toinen pää on yhdistetty antenniin. Toinen siirtolinja on toisesta päästä yhdistetty vastaanottimeen ja tämä pää voidaan 10 oikosulkea PIN-diodilla. Toinen pää on yhdistetty lähettimeen vastasuuntaisen PIN-diodin kautta. Diodeja ja siirtolinjaa käyttämällä saadaan riittävä isolaatio ja rinnakkaisten, sähkömagneettisesti toisiinsa kytkeytyvien siirtolinjojen käytöllä saadaan jonkin verran suodatusta. Rakenne ei kuitenkaan mahdollista suurten tehojen käyttöä ja suodatusominaisuudet ovat vaatimattomat.

15

Eräs mielenkiintoinen tapa ratkaista ongelma, joka syntyy, kun vastaanotto- ja lähe-tyskaista ovat lähellä toisiaan, on esitetty patentissa US-4 980 660. Siinä käytetään kahta rinnakkaista dupleksisuodatinta ja antenni voidaan vaihtokytkimellä kytkeä jompaankumpaan suodattuneen. Suodattimien lähetys-ja vastaanottohaarat voidaan 20 edelleen vaihtokytkimellä kytkeä lähettimeen ja vastaanottimeen. Kytkiminä on käytetty PIN-diodikytkimiä. Tällaisella ratkaisulla on lähetys-ja vastaanottokaistat jaettu kahteen osaan ja kummallekin osalle on oma dupleksisuodattimensa. Kahden erillisen suodattimen sijasta voidaan käyttää myös yhtä sellaista dupleksisuodatinta, jonka keskitaajuutta voidaan siirtää (säätää) taajuustasosssa. Tällöin antennin suodattuneen 25 yhdistävää kytkintä ei käytetä. Yhteistä tälle rakenteelle ja keksinnön järjestelylle on se, että dupleksisuodatin on toteutettu resonaattoreilla ja suodatinkotelossa on myös kytkimiä.

Jos kolmiporttisen piirielimen, kuten dupleksisuodattimen tai antennikytkimen, on kä-30 siteltävä signaaleja, joiden taajuusalueet ovat samat, ei dupleksiperiaatetta voida käyt-. tää. Jos dupleksiperiaatetta käytettäisiin, olisivat eri porttien väliset vaimennukset sa mat, jolloin yhteen porttiin tuleva teho jakaantuisi kahteen muuhun porttiin. Mikäli käsiteltävät signaalit esiintyvät eri aikaan, voidaan kolmiporttinen piirielin (kaksi tuloa, yksi lähtö) toteuttaa pelkästään antennikytkimellä, jolla tuloportit voidaan vuoro-35 telien yhdistää lähtöporttiin. Tämänkaltainen onkin tilanne aikajakoperiaatteella toimivassa yhden taajuuden radiopuhelinjärjestelmässä, jollaisesta esimerkkinä mainitta- 6 97086 koon DECT-jäijestelmä (Digital European Cordless Telephone), jossa lähetys ja vastaanotto tapahtuvat samalla taajuudella mutta eri aikavälissä. Tällöin voidaan käyttää antennikytkintä kytkemään vastaanottoaikavälinä antenni vastaanottimelle ja vastaavasti lähetysaikavälinä lähetin antennille.

5

Jos TDMA/FDMA- tai TDMA/FDD-järjestelmään perustuvassa matkapuhelinjärjestelmässä käytetään antennin kytkemiseksi vuorotellen lähetys- ja vastaanottoporttiin yhdistettyä suodatm-antennikytkinrakennetta, on eri järjestelyin huolehdittava siitä, että suodattimen taajuutta muutetaan lähetys- ja vastaanottotaajuuksia vastaaviksi 10 kummankin tilan aikana.

Patentissa FI-90926 on esitetty menetelmä, jossa eri resonaattorityypeillä (koaksiaali, liuskajohto, heliksi, keraami etc.) toteutetun suodattimen taajuutta voidaan muuttaa sekä yhden että kahden taajuuden aikajakokanavointijäijestelmissä. Patentin mukai-15 sesti suodattimessa, joka käsittää ensimmäisen ja toisen portin sekä kolmannen yhteisen portin, muutetaan ensimmäisen ja toisen portin tai toisen ja kolmannen portin välisten resonaattoripiirien resonaattoreiden resonanssitaajuuksia ulkoisella ohjauksella. Tällöin näiden porttien välisen suodatinosan läpäisykäyrän päästöalue siirtyy pois toimintataajuudelta ja päästöalue muuttuukin estoalueeksi. Näin näiden porttien väli-20 nen vaimennus kasvaa suureksi, eikä toimintataajuinen signaali pääse etenemään näiden porttien välillä. Ohjaussignaalin vaikutus voi olla myös päinvastainen. Sanottu porttien välisen suodattimen päästöalue voidaan myös siirtää suurella tarkkuudella toiselle taajuuskaistalle.

25 Patentissa FI-88442 on esitetty menetelmä, jolla voidaan helposti siirtää resonaattorin resonanssitaajuutta. Menetelmässä pääresonaattorin sähkömagneettiseen kenttään sijoitetaan toinen resonaattori, joka kytketään ohjattavan kytkimen tuloon. Kytkemällä kytkin maahan oikosulkeutuu toinen resonaattori tästä päästäjä muuttuu puolen aallon resonaattoriksi tai neljännesaaltoresonaattoriksi riippuen siitä, onko toinen pää 30 avoin vai oikosuljettu. Tämä muutos näkyy pääresonaattorin resonanssitaajuuden muutoksena.

Edellä on kuvattu eräitä tunnettuja tapoja resonaattorin resonanssitaajuuden siirtämiseksi ja mitä tahansa tunnettua tapaa voidaan käyttää tämän keksinnön yhteydessä.

35 7 97086 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan digitaaliseen aikajakokanavointiin (TDMA/FDMA, TDMA/FDD tai TDMA/TDD) perustuvaan matkapuhelinjärjestelmään sopiva yhdistetty antennikytkin ja suodatinrakenne, joka yhtäältä osin poistaa ja osin vähentää edellä mainittuja RF-kytkimiin tai dupleksisuodattimiin perustuvien an-5 tennikytkimien haittoja ja toisaalta yhdistää edellä mainittujen rakenteiden hyviä puolia. Samalla keksinnön tarkoituksena on saada aikaan antennikytkimen ja suodattimen integroitu rakenne, joka tarjoaa eiilliskomponenttitoteutusta kompaktimman muodon.

Keksinnön mukaiselle järjestelylle on tunnusomaista se, että se käsittää siirtojohtore-10 sonaattoreita sisältävän suodattimen, jossa on sovituskytkentöjä siirtojohtoresonaatto-reihin kytkeytymiseksi ja siirtojohtoresonaattoreiden välisten kytkentöjen suorittamiseksi sekä suodattimen sovittamiseksi antenniin, ja kytkinelin sisältää osia suodattimen sovituskytkennöistä, jolloin kytkinelin on yhdistetty suodattuneen sen sovituskytkentöjä hyväksi käyttäen.

15

Tekniikan tason mukaisessa kytkinjäijestelyssä tarvitaan erilaisia impedanssinsovi-tuspiirejä ja isolaatiopiirejä kytkimen ja lähettimen/vastaanottimen välille. Näistä piireistä huolimatta kytkinjäqestelyn suodatukselliset ominaisuudet ovat heikot verrattuna dupleksisuodattimella saavutettaviin ominaisuuksiin. Tunnetusti dupleksisuodat-20 timessa kytkennät resonaattoreihin sekä resonaattoreiden väliset kytkennät on toteutettu erilaisten siirtojohtorakenteiden ja erilliskomponenttien muodostamilla sovitus-kytkennöillä.

Keksinnössä käytetään hyväksi näitä suodattimen kytkennöissä tai sovituspiireissä 25 olevia siirtojohtoja ja erilliskomponentteja RF-kytkimen toteuttamiseen yhdessä suodattimen kanssa. RF-kytkin muodostuu kytkinpuolijohteiden lisäksi pääosin suodattimen siirtojohdoista sekä niiden ja erilliskomponenttien muodostamista sovituspii-reistä. Tämän johdosta ainoat kytkimestä aiheutuvat lisähäviöt johtuvat käytetyistä kytkinpuolijohteista, kuten PIN-diodeista, mikä on merkittävä parannus nykyiseen 30 tekniikan tasoon. Kytkin voidaan toteuttaa käyttämällä hyväksi suodattimessa jo muutenkin olevia komponentteja, kuten kytkentä- ja impedanssinsovituspiirejä, jolloin RF-kytkin saadaan muodostettua esim. lisäämällä PIN-diodi suodattimessa jo olevaan neljännesaallon vaiheensiirtimeen, mikä muodostaa tunnetun .innankytkinrakenteen. Kytkin voidaan luonnollisesti toteuttaa monella eri tavalla käyttämällä minkälaisia 35 jakautuneita ja keskitettyjä piirielementtejä tahansa. Toteutustapa ei ole olennainen keksinnön kannalta, vaan olennaista on se, että RF-kytkin ja suodatin on integroitu 8 97086 yhdeksi komponentiksi ja se, että RF-kytkin voidaan toteuttaa suodattimessa jo olemassa olevien rakenteiden avulla. Suodatin voi käsittää dupleksisuodattimen kaksi suodatinta, eli esim. RX- tai TX-erotussuodattimen, TX:n alipäästösuodattimen tai RX:n kaistanpäästösuodattimen. Vaihtoehtoisesti jäljestetyssä voi olla ainoastaan 5 yksi suodatin, jonka läpi sekä vastaanotto- että lähetyssignaali viedään. Näin saavutetaan mahdollisimman yksinkertainen ja pienikokoinen suodatin.

Esillä oleva keksintö perustuu oivallukseen yhdistää suodatin ja antennikytkin siten, että molempien edulliset ominaisuudet korostuvat. Yhdistämällä antennikytkin ja suo-10 datin keksinnön mukaisesti voidaan yhdistettyä rakennetta käyttää TDMA/FDMA-, TDMA/FDD- ja TDMA/TDD-jäijestelmissä. Yhdistettäessä antennikytkin suodatin-rakenteeseen voidaan luopua niiden välisistä sovituspiireistä ja -elementeistä, jotka tekniikan tason ratkaisuissa ovat tarpeellisia. Sovituspiireissä ja -elementeissä käytettyjen erilaisten siirtojohtorakenteiden ja erilliskomponenttien poistumisen myötä ka-15 toaa myös huomattava osa siirtojohtohäviöistä. Lisäksi integroitu RF-kytkin-suodatin-rakenne tarjoaa suorituskykyynsä nähden edellä esitettyjä rakenteita kompaktimman muodon - yhden komponentin puhelimen piirilevyllä.

Edelleen integroidulla rakenteella saavutetaan sähköisiltä ominaisuuksiltaan erillis-20 komponenttitoteutusta parempi lopputulos. Tämän mahdollistaa lähetin- ja vastaan-otinsuodattimien komponenttien käyttö suodatusfunktion lisäksi samaan aikaan myös osana RF-kytkimeen oleellisesti kuuluvia siirtojohtoja tai vaiheensiirtimiä.

Keksintöä kuvataan nyt tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa: 25 kuva 1 esittää lohkokaavion tekniikan tasosta tunnetusta RF-antennikytkimestä ja liitynnästä radiopuhelimeen, kuva 2 esittää dupleksisuodattimen käyttöä radiopuhelimessa, kuva 3a esittää lohkokaavion RF-kytkimen ja suodattimen käytöstä erillislohkoina, 30 kuva 3b esittää lohkokaavion keksinnön mukaisesti RF-kytkin-suodatusrakennetta käyttävän laitteiston etupäästä kaaviollisesti esitettynä, kuva 3c esittää toisen lohkokaavion keksinnön mukaisesti RF-kytkin-suodatusrakennetta käyttävän laitteiston etupäästä kaaviollisesti esitettynä, kuva 4 esittää pelkistetysti erään tunnetun tavan resonaattorin taajuuden muutta-35 miseksi, kuva 5 esittää pelkistetysti erään tunnetun antennikytkinrakenteen, 9 97086 kuva 5b esittää periaatetta kuvan 5 mukaisen antennikytkimen eristyksen kasvattamiseksi, kuva 6 esittää pelkistetysti kuvan 5 mukaisen tunnetun antennikytkinrakenteen integroituna osaksi suodatinta keksinnön mukaisesti, 5 kuva 7a esittää kuvan 6 kytkentäkaavion toteutuksen dielektrisessä suodattimessa, kuva 7b esittää kuvan 6 kytkentäkaavion toisen toteutuksen dielektrisessä suodattimessa, kuva 7c esittää kuvan 7b resonaattorilohkon alapintaa, kuva 8 esittää kuvan 6 kytkentäkaavion toteutuksen SAW-suodattimen yhteydes-10 sä, kuva 9 esittää kuvan 6 kytkentäkaavion toteutuksen helix-suodattimessa, ja kuva 10 esittää pelkistetysti keksinnön mukaisesti RF-kytkin-suodatusantennikyt-kintä käyttävän laitteiston etupäätä kaaviollisesti esitettynä, kuva 11 esittää pelkistetysti kuvan 5 mukaisen tunnetun antennikytkinrakenteen in-15 tegroituna keksinnön mukaisesti osaksi dupleksisuodatinta.

Kuvissa 3b ja 3c on esitetty keksinnön mukaisesti yhdeksi antennikytkinlohkoksi AK integroitu RF-kytkin Kp, Kp sekä suodatin Sj, Sp. Signaalia lähetettäessä TDMA/-FDD-järjestelmässä (kuva 3b) ohjauslogiikka Lp ohjaa signaalin suodattimen Sp 20 kautta RF-kytkimen Kp asentoon T. Suodattimen Sp keskitaajuus vastaa tällöin järjestelmän lähetystaajuutta. Tällöin RF-kytkin Kp näkyy lähetettävälle signaalille pie-ni-impedanssisena signaalitienä lähetysporttiin. Kytkimen ollessa asennossa T, näkyy suodatin Sp antenniin A päin antenni-impedanssin suuruisena, siihen sovitettuna. TDMA/TDD-järjestelmässä (kuva 3c) signaalia lähetettäessä ohjauslogiikka Lp ohjaa 25 RF-kytkimen asentoon T ja kytkee signaalin kiinteätaajuisen suodattimen Sp ja RF-kytkimen Kp kautta antennille. Signaalia lähetettäessä näkyy RF-kytkin Kp, Kp sekä kuvan 3b että kuvan 3 c mukaisessa ratkaisussa vastaanottoporttiin erittäin suurena impedanssina vaimentaen signaalia. RF-kytkimen Kp, Kp vaimennus voi lähetyksessä vaihdella käytetyn kytkimen tyypin ja konfiguraation mukaan välillä 10-70 dB.

30

Signaalia vastaanotettaessa kuvan 3c mukaisella ratkaisulla TDMA/TDD-järjestelmässä ohjauslogiikka Lp ohjaa signaalin suodattimen Sp kautta RF-kytkimelle Kp, joka on tällöin asennossa R. Vastaanotettaessa signaalia kuvan 3b mukaisella ratkaisulla aikajakojärjestelmässä muutetaan ohjauslogiikalla Lp suodattimen Sp resonaat-35 toreiden keskitaajuus vastaanottotaajuutta vastaavaksi muuttamalla resonaattoreiden taajuutta esim. patentin FI-88442 esittämällä tavalla. Alan ammattimiehelle on selvää, 10 97086 että resonaattoreiden taajuuden muuttaminen voidaan toteuttaa myös muilla tunnetuilla tekniikoilla lähetystaajuudelta jäijestelmän vastaanottotaajuutta vastaavaksi. Aika-jakojäqestelmässä ohjauslogiikka Lp ohjaa RF-kytkimen Kp asentoon R ja kytkee signaalin suodattimen Sp ja RF-kytkimen Kp kautta vastaanottoporttiin RX. Sekä ku-5 van 3b että kuvan 3c mukaisessa ratkaisussa RF-kytkin Κχ, Kp näkyy vastaanotettavalle signaalille pieni-impedanssisena ja pieniheijasteisena signaalitienä vastaanotto-porttiin RX. Signaalia vastaanotettaessa näkyy RF-kytkin Κχ, Kp lähetysporttiin erittäin suurena impedanssina vaimentaen signaalia. RF-kytkimen Κχ, Kp vaimennus voi vastaanotossa vaihdella käytetyn kytkimen tyypin ja konfiguraation mukaan vä-10 Iillä 10-30 dB. Kuvassa 3a esitetyllä erillisistä lohkoista muodostetulla rakenteella on kuvion 3b ja 3c ratkaisuun verrattuna tässä aikaisemmin mainitut erilliskomponentti-toteutusten haitat.

Kuvassa 4 on esitetty viitteellä Tl pääresonaattori, joka voi olla mikä tahansa tunne-15 tun tyyppinen, kuten helix-, koaksiaali-, dielektrinen tai liuskajohtoresonaattori. Tällä resonaattorilla on määrätty resonanssitaajuus f. Sen sähkömagneettiseen kenttään on sijoitettu liuskajohto T2, joka on yläpäästä avoin ja alapää voidaan oikosulkea kytkimellä S. Resonaattoreiden välillä vaikuttaa kytkentä M. Kun kytkin on auki, toimii liuskajohto puolen aallon resonaattorina (λ/2-resonaattorina), jolla on tietty resonans-20 sitaajuus f0. Liuskan mitoista johtuen tämä resonanssitaajuus f0 on niin kaukana pää-resonaattorin Tl resonanssitaajuudesta f, ettei sivuresonaattori T2 tässä moodissa juurikaan vaikuta pääresonaattorin Tl resonanssitaajuuteen f. Kun kytkin S suljetaan, se oikosulkee liuskan toisen pään, jolloin se muuttuu neljännesaallon resonaattoriksi ( λ/4-resonaattoriksi), jonka resonanssitaajuus on ijl, joka on siis suurempi kuin f.

25 Kytkentä M aiheuttaa nyt sen, että pääresonaattorin Tl resonanssitaajuus siirtyy alaspäin määrällä Af. Tämän siirron Af suuruus voidaan tehdä halutuksi valitsemalla sivu-resonaattorin T2 resonanssi-taajuus f0 ja kytkentä M sopiviksi. Kytkentä M määräytyy resonaattoreiden keskinäisestä sijainnista.

30 Kuvassa 5 on esitetty eräs yleisesti tunnettu PIN-diodeilla toteutettu RF-kytkinraken-ne. Kuvan 5 mukainen RF-kytkinrakenne voidaan keksinnön mukaisesti integroida suodattuneen. Myös muunlaisia RF-kytkimiä voidaan käyttää. Keksinnön kannalta olennaista onkin se, että RF-kytkin sisältyy suodattuneen ja on toteutettu suodatti-messa jo olemassa olevia rakenteita käyttäen. Lähetettäessä signaalia kuvan 5 mukai-35 sen RF-kytkimen molemmat PIN-diodit D1 ja D2 biasoidaan myötäsuuntaisesti bia- sointijännitteen Vbjas avulla. Tällöin Saijaan kytketty PIN-diodi Dl näkyy antenniin

il . . . Μ.Ϊ Iti 11 I I JM

11 97086 A menevälle signaalille pieni-impedanssisena signaalitienä ja rinnan kytketty PIN-diodi D2 oikosulkee tehokkaasti antenniportin vastaanotinportin R kannalta estäen näin ylikuormituksen ja suojelee herkkää vähäkohinaista esivahvistinta (LNA kuvassa 1) voimakkaalta lähetinsignaalilta. Antenni-ja vastaanotinportti R saadaan eristettyä 5 lähetystilan aikana muuttamalla rinnan kytketyn PIN-diodin D2 pieni impedanssi 90° vaiheensiirtimen PS avulla suureksi. On huomattava, että esim. siirtojohtoresonaatto-reilla toteutetun kaistanestosuodattimen resonaattoreiden välisinä kytkentäelementtei-nä esiintyy yleisesti LC-alipäästörakenteita, joita voidaan keksinnön mukaisesti hyödyntää RF-kytkimen osana vaiheensiirtäjän PS muodossa. LC-alipäästörakenteet 10 muodostavat myös alipäästösuodattimen lähettimen generoimien harmonisten suodatukseen. Tarvittavaa eristystä voidaan sovelluskohtaisesti lisätä esimerkiksi kasvattamalla RF-kytkimen vastaanotinhaaran rinnan kytkettyjen PIN-diodien lukumäärää kytkemällä ne neljännesaallon välimatkoin toisiinsa kuvan 5b mukaisesti.

15 Signaalia vastaanotettaessa ovat molemmat PIN-diodit D1 ja D2 nolla- tai vastasuun-taisesti biasoituja ja näkyvät vastaanotettavalle signaalille pienenä kapasitanssina, joka luo pieni-impedanssisen ja -häviöisen signaalitien antennilta A vastaanotinport-tiin R. Lähetysportti T on eristetty signaalin vastaanoton aikana antenniportista A RF-kytkimen lähetyshaaran sarjaan kytketyn PIN-diodin Dl nolla- tai vastasuuntaisesti 20 biasoinnista johtuvasta suuresta impedanssista. Esitetty rakenne ei mitenkään rajaa keksinnössä käytettävien RF-kytkinten rakennetta, vaan RF-kytkin voi olla esim. alan ammattimiehelle tuttu saija-sarja, rinnan-rinnan-tyyppinen PIN-diodikytkin, jota voidaan ohjata yhdellä tai useammalla biasointijännitteellä. RF-kytkimen toteutustapa ei myöskään rajoitu pelkästään PIN-diodeilla toteutettuihin kytkimiin, vaan se voidaan 25 toteuttaa esim. GaAs-tekniikalla. RF-kytkin voidaan integroida samalle alustalle myös SAW-suodattimen kanssa, joiden yhteinen rakenne koteloituna ja mahdollisesti hermeettisesti suljettuna muodostaa erittäin pienen ja kompaktin komponentin.

Kuvassa 6 on esitetty kuvan 5 mukainen antennikytkin integroituna keksinnön mukai-30 sesti suodattuneen. Resonaattoreiden Rl ja R2 muodostamalla kaistanestorakenteella on samat funktiot signaalia lähetettäessä ja vastaanotettaessa kuin kuvan 1 mukaisella lähetyssuodattimella S2 ja vastaanotinsuodattimella SI, kun niiden taajuudet on muutettu kummankin tilan vaatimiksi. PIN-diodien ja suodattimen siirtojohtojen ja erillis» komponenttien muodostamalla antennikytkimellä on vastaavasti samat funktiot kuin 35 kuvan 5 mukaisella antennikytkimellä.

12 97086

Signaalia lähetettäessä ohjaa ohjauslogiikka Ly, Lp (esitetty kuvissa 3b ja 3c) porttiin 4 positiivisen jännitteen, jolloin molemmat PIN-diodit 8, 9 ovat myötäbiasoidut. Signaali kulkee tällöin lähetysportista 1 antenniin resonaattoreiden 10 (R2), 11 (Rl) sekä kondensaattoreiden 54-58 ja kelan 12 muodostaman kaistanpäästösuodattimen kautta.

5 Signaali ei mene vastaanottoporttiin 3, sillä toisen PIN-diodin 9 pieni myötäsuuntai-nen resistanssi muuntuu suureksi (signaali vaimenee n. 30 dB) siirtolinjojen (esitetty toteutusesimerkkikuvissa 7 ja 8), kondensaattoreiden 54, 59 ja kelan 14 muodostaman 90° :n vaiheensiirtimen PS avulla.

10 Signaalia vastaanotettaessa ohjauslogiikka ohjaa porttiin 4 nollabiaksen. Molemmat diodit 8, 9 ovat tällöin vastabiasoituja. Signaali kulkee tällöin antennista A kaistanpäästösuodattimen kautta vastaanottoporttiin 3, sillä lähetyspordn 1 impedanssi näkyy signaalille PIN-diodin 8 johdosta erittäin suurena.

15 Antennikytkimen vaatima lisäkomponenttimäärä saadaan minimoitua keksinnön mu kaisella järjestelyllä, sillä itse suodattimessa jo olevia siirtojohtoja ja kondensaattoreita voidaan käyttää hyväksi vaiheensiirtimen PS ja tarvittavien siirtolinjojen toteutukseen. Antennikytkimen vaatimat lisäkomponentit ovat biasportti 4, virranrajoitus-vastus 6 (esitetty kuvissa 7-9), kuristin 7, PIN-diodit 8, 9 sekä kondensaattorit 51-53.

20 Sen sijaan kondensaattoreiden 54, 59 ja kelan 14 muodostama vaiheensiirrin PS, jota tarvitaan antennikytkimessä löytyy jo valmiiksi suodattimesta, joten järjestelyllä saavutetaan komponenttisäästöä siihen nähden, että rakenne toteutettaisiin erillisestä suodattimesta ja antennikytkimestä kuvan 3a mukaisesti. Suodattuneen kuuluvat muut komponentit ovat resonaattorit 10, 11 sekä kondensaattorit 54-58 ja kela 12.

25

Suodattimena voidaan käyttää erityyppisiä ja erilaisiin resonaattoreihin perustuvia suodattimia. Suurten tehojen ja korkeiden taajuuksien ollessa kyseessä voidaan edullisesti käyttää heliksi- tai keraamisiirtojohtoresonaattoreihin perustuvaa suodatinta. Kysymykseen voivat tulla myös esim. pinta-aaltosuodatin (SAW-filter) tai liuskajoh- 30 tosuodatin (strip line filter) muodostamalla resonaattorit 10 ja 11 liuskajohtoresonaat-toreina esim. SAW-suodattimen 15 sijaan kuvassa 8 tai dielektristen resonaattoreiden sijaan kuvassa 7. Alan ammattimiehelle on selvää, että myös muun tyyppisiä suodattimia voidaan käyttää. Aiemmin mainittiin estovaimennuksen lähettimestä vastaanot-timelle olevan luokkaa 30 dB. Vastaavasti analogisilla puhelimilla estovaimennus- 35 vaatimus on tyypillisesti 60 dB. Kun vielä otetaan huomioon yksinkertaisellakin RF-kytkimellä saavutettava isolaatio, esim 20 dB, voidaan TDMA/FDD- ja TDMA/- 13 97086 FDMA-jäijestelmien suodattimissa käyttää vähemmän resonaattoreita, jolloin suodattimen koko pienenee. Esimerkiksi voidaan arvioida, että käytettäessä suodattimessa keraamisia resonaattoreita, koko antennikytkimen A tilavuus olisi huomattavasti alle yhden kuutiosenttimetrin.

5

Kuvassa 7a on esitetty kuvan 6 mukaisen kytkentäkaavion periaatteellinen toteutus dielektrisenä suodattimena, joka muodostuu dielektristä materiaalia olevasta lohkosta, jossa resonaattorit on muodostettu lohkon läpi ulottuvina reikinä, jotka on pinnoitettu johtavalla materiaalilla. Kuvassa 7a esitetty järjestely ei kytkennältään ole täysin 10 identtinen kuvan 6 kanssa, mutta esittää toteutuksen pääpiirteet. Dielektrinen lohko on pääosin pinnoitettu johtavalla materiaalilla lukuunottamatta lohkon sitä pintaa johon resonaattoreiden ns. avoin korkeaimpedanssinen pää aukeaa. Tämä pinta on esitetty kuvassa pintana, jossa on resonaattorireiät 10, 11. Resonaattorireikien alapäätä, jossa reikien pinnoitus yhdistyy lohkon pinnoitukseen, ei näy kuvassa. Kuvassa 7a on 15 resonaattoreita lukuunottamatta kuvan 6 muut komponentit muodostettu siirtolinjojen (viivoitetut palaset) ja diskreettikomponenttien (esim. pintaliitoskomponenttien) avulla, jotka on kuvassa esitetty vaaleina lohkoina. Kytkentätäplä 13 yhtyy lohkon pinnoitteeseen eli toimii maatasona. Kela 12 on muodostettu keraamilohkon sivupinnalle. Myös muut kytkentäkuviot ja komponentit voitaisiin yhtä hyvin muodostaa ke-20 raamilohkon sivupinnalle. Kuvissa 7b ja 7c on tarkemmin esitetty toteutus, jossa kytkeytyminen resonaattoreihin tapahtuu resonaattorilohkon B sivupinnalta, ja oleellisesti muut kytkentäkuviot on järjestetty erilliselle alustalle S, joka voi olla keraami-substraatti, teflonsubstraatti tai jotakin muuta materiaalia oleva piirilevy. Kuvien 7b ja 7c mukaisessa toteutuksessa on resonaattorilohkon yläpinnan lisäksi myös reso-25 naattorilohkon B kytkentäkuvioita sisältävä sivupinta oleellisesti pinnoittamaton kyt-kentäkuvioita lukuunottamatta. Kytkentäkuviot resonaattoreihin kytkeytymistä varten jäävät resonaattorilohkon B ja alustan S väliin, eivätkä siten näy kuvassa 7b. Nämä kytkentäkuviot on esitetty tarkemmin kuvassa 7c, joka esittää kuvan 7b resonaattori-lohkoa B (kuva ei ole välttämättä oikeassa mittasuhteessa) katsottuna lohkon sivupin-30 naita päin, joka kuvassa 7b on alaspäin alustaa S vasten. Alustalla kulkeva liuskajohto 16 yhtyy siten kuvassa 7c esitetyssä lohkossa kulkevaan liuskajohtoon 16 kytkeytyen resonaattoriin. Vastaavasti kytkeytyminen resonaattorilta antennille tapahtyy kytken-tätäplän 2 kautta, josta signaali johdetaan liuskajohtoa pitkin alustalle liuskajohtoon 2, joka on esitetty kuvassa 7b. Keksintö ei millään tavoin rajoitu kuvien 7a - 7c esit-35 tämään toteutusmuotoon, vaan sen tarkoitus on havainnollistaa keksinnöllä saavutettavia etuja.

14 97086

Kuvassa 8 on esitetty vastaava toteutus kuin kuvissa 7a ja 7b, mutta suodattimena käytetään pinta-aaltosuodatinta (SAW-suodatin, SuRFace Acoustic Wave). Pinta-aaltosuodatin 15 voidaan upottaa samaan substraattiin, jossa muut komponentit ja kytkentäkuviot ovat, esim. kuten on esitetty julkaisussa US-5 254 962.

5

Kuvassa 9 on esitetty kuvan 6 mukaisen kytkennän toteutus helix-suodattimessa. Suodattimen helix-resonaattorit voidaan toteuttaa ns. sormituentarakenteena (tai kam-parakenteena), jollainen on kuvattu esim. suomalaisessa patentissa 80542. Tällöin resonaattorit 10, 11 on muodostettu eristelevyn ulkoneman ympärille lieriökelaksi 10 kierretystä metallilangasta. Eristelevyn alaosaan on diskreeteistä komponenteista, esim. pintaliitoskomponenteista, sekä liuskajohdoista muodostettu sähköinen piiri. Eristelevyyn on yksinkertaista lisätä antennikytkimen vaatimat liuskat ja komponentit, jolloin saavutetaan keksinnön mukainen kompakti yhdistetty antennikytkimen ja suodattimen rakenne. Kuvassa useat komponentit 6-9, 12, 51-58 on kuvattu pintaliitos-15 komponentteina, jotka juotetaan liitostäpliin.

Kuvassa 10 on esitetty eräs toinen keksinnön mukainen suoritusmuoto, jossa on keksinnön mukaisesti RF-kytkin K sekä suodattimet SI ja S2 integroitu yhdeksi antenni-kytkinlohkoksi A. Signaalia lähetettäessä ohjauslogiikka L ohjaa RF-kytkimen asen-20 toon TX. Tällöin RF-kytkin näkyy lähetettävälle signaalille pieni-impedanssisena signaalitienä TX-portthn. Kytkimen ollessa asennossa TX näkyy lähetyssuodatin SI antenniin päin antenni-impedanssin suuruisena, siihen sovitettuna. Vastaavasti yh-teenkytkennän ansiosta näkyy vastaanotinsuodatin S2 lähetyskaistalla antenniin päin . erittäin suurena impedanssina vaimentaen signaalia, niin ettei se pääse liian suurena 25 vastaanottimelle. Signaalia lähetettäessä näkyy RF-kytkin RX-porttiin erittäin suurena impedanssina vaimentaen signaalia edelleen. RF-kytkimen vaimennus voi vaihdella käytetyn kytkimen tyypin ja konfiguraation mukaan välillä 10 dB - 50 dB.

Signaalia vastaanotettaessa ohjauslogiikka ohjaa RF-kytkimen asentoon RX. Tällöin 30 RF-kytkin näkyy vastaanotettavalle signaalille pieni-impedanssisena ja pieniheijas-teisena signaalitienä RX-porttiin. Kytkimen ollessa asennossa RX näkyy vastaanotin-suodatin S2 antenniin päin antenni-impedanssin suuruisena, siihen sovitettuna.

Vastaavasti yhteenkytkennän ansiosta vastaanotinkaistalla näkyy lähetyssuodatin SI 35 suurena impedanssina vaimentaen signaalia. Tällöin myös kytkin näkyy TX-porttiin erittäin suurena impedanssina vaimentaen signaalia edelleen.

15 97086

Kuvassa 11 on esitetty kuvan 10 mukaisen lohkokaavion toteutus kytkentänä, jossa kuvan 5 mukainen antennikytkin on integroitu keksinnön mukaisesti dupleksisuodat-timeen. Resonaattoreiden Rl - R3 muodostamalla estosuodatinrakenteella on samat 5 funktiot signaalia lähetettäessä ja vastaanotettaessa kuin kuvan 1 mukaisella lähetys-suodattimena S2. Vastaavasti resonaattoreiden R4 - R6 muodostamalla päästösuoda-tinrakenteella on samat funktiot kuin kuvan 1 mukaisella vastaanotinsuodattimella SI. PIN-diodien ja dupleksisuodattimen siirtojohtojen ja erilliskomponenttien muodostamalla antennikytkimellä on vastaavasti samat funktiot kuin kuvan 4 mukaisella an-10 tennikytkimellä.

Kuvien 10 ja 11 mukaista keksinnön suoritusmuotoa voidaan käyttää digitaaliseen aikajakokanavointiin (TDMA) perustuvan jäijestelmän tilaajalaitteissa, jotka toimivat joko full- tai half-duplex-periaatteella, kuten käsipuhelimissa, joissa on erillinen tai 15 kotelon yhteyteen liittyvä antenni, autopuhelimissa ja kannettavissa puhelimissa.

Käyttämällä keksinnön mukaista integroitua RF-kytkin-suodatusrakennetta TDMA/-FDD-järjestelmän radiopuhelimen antennikytkimenä voidaan perinteisen dupleksisuodattimen hyvät eristys- ja suodatusominaisuudet säilyttää samalla kun antenni-20 kytkimen sekä tilavuus että puhelimen piirilevyltä vaatima pinta-ala pienenee. Lisäksi RF-kytkinratkaisuun verrattuna piirilevylle ladottavien komponenttien määrä vähenee. Keksinnön mukaista integroitua rakennetta voidaan myös käyttää tulevaisuuden dual-mode-puhelimissa, joissa saatetaan vaatia puhelimelta valmiutta toimintaan sekä TDMA/FDD- että TDMA/FDD-periaatteella. Erityisen tärkeäksi keksinnön kaltaisen 25 järjestelyn käyttö tulee lyhytdupleksivälisten verkkojen käyttöönoton myötä. Tällöin tulee perinteisten passiivisten dupleksisuodattimien konstruoiminen järkevään tilaan mahdottomaksi.

Esillä oleva keksintö ei rajoitu mihinkään tiettyyn sovellukseen, vaan sitä voidaan 30 käyttää suodattimissa erilaisissa sovelluksissa ja eri taajuuksilla ja eri monikäyttöme netelmillä, edullisesti radiotaajuuksilla, kuten UHF ja VHF. Keksinnön mukaista ratkaisua voidaan käyttää digitaaliseen aikajakokanavointiin (TDMA/FDMA, TDMA/-FDD tai TDMA/TDD, TDMA/full- tai half-duplex) perustuvan järjestelmän tilaaja-laitteissa, joissa on erillinen tai kotelon yhteyteen liittyvä antenni, autopuhelimissa ja 35 käsipuhelimissa.

Claims (14)

97086

1. Jäijestely saman antennin (A) kautta tapahtuvan lähetyksen ja vastaanoton erottamiseksi lähetinvastaanottimessa, joka jäijestely käsittää suodattunen ja kytkineli-men ja jossa on yhteinen portti (2) antenniin (A) kytkeytymiseksi, lähetinhaaran (TX) 5 portti (T, 1) lähetinvastaanottimen lähettimeen kytkeytymiseksi ja vastaanotinhaaran (RX) portti (R, 3) lähetinvastaanottimen vastaanottimeen kytkeytymiseksi ja jossa vasteena ohjaussignaalille kytkinelin kytkee toiminnallisesti yhteiseen porttiin (2) vuorotellen lähetinhaaran portin (T, 1) ja vastaanotinhaaran portin (R, 3), tunnettu siitä, että 10 se käsittää siirtojohtoresonaattoreita sisältävän suodattimen (Sp, Sp, Sj, S2), jossa on sovituskytkentöjä siirtojohtoresonaattoreihin kytkeytymiseksi ja siirtojohtoresonaatto-reiden välisten kytkentöjen suorittamiseksi sekä suodattimen sovittamiseksi antenniin, ja kytkinelin (K, Kp, Kp) sisältää osia suodattimen sovituskytkennöistä, jolloin kytkin-15 elin on yhdistetty suodattuneen sen sovituskytkentöjä hyväksi käyttäen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jäijestely, tunnettu siitä, että se käsittää vain yhden suodattimen (Sp, Sp, Sj, S2), jolla on määrätty päästöalue ja joka on yhteinen lähetystä ja vastaanottoa varten. 20

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen jäijestely, tunnettu siitä, että se käsittää oh-jauslogiikan ja suodattimen määrätty taajuusalue on säädettävissä halutuksi mainitulla ohjauslogiikalla.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että suodatin käsittää siirtojohtoresonaattoreita sisältävän lähetinhaaran suodattimen (S2) ja vastaanotinhaaran suodattimen (S \), joissa on sovituskytkentöjä siirtojohtoresonaattoreihin kytkeytymiseksi ja siirtojohtoresonaattoreiden välisien kytkentöjen suorittamiseksi sekä suodattimien sovittamiseksi antenniin. 30

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että kyt-kinelimeen kuuluu ensimmäinen kytkin (Dl, 8) lähetinhaaran portin (T, 1) ja yhteisen portin (P, 2) välillä sekä toinen kytkin (D2, 9) vastaanotinhaaran portin (R, 3) ja yhteisen portin (P, 2) puoleisen pään ja maan välillä, jolloin kyikimet auki ollessaan 35 yhdistävät vastaanotinhaaran portin (R, 3) yhteiseen porttiin (P, 2) ja kiinni ollessaan yhdistävät lähetinhaaran portin (T, 1) yhteiseen porttiin (P, 2). il ; · at*;s tils: I r I at · 97086

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että toisen kytkimen ja yhteisen liittimen välillä on 90 asteen vaiheensiirrin.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että 90 asteen vai-5 heensiirrin kuuluu sovituskytkentään, jolla vastaanottohaaran suodatin on sovitettu antenniin.

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että ensimmäinen ja toinen kytkin ovat PIN-diodeja. 10

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jäijestely, tunnettu siitä, että resonaattorit ovat helix-resonaattoreita.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jäijestely, tunnettu siitä, että resonaattorit ovat 15 dielektrisiä resonaattoreita.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jäijestely, tunnettu siitä, että resonaattorit ovat liuskajohtoresonaattoreita.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että suodatin on pinta-aaltosuodatin (SAW-suodatin).

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että kytkinelimeen . kuuluu PIN-diodeja, jotka on ohjausvirran kannalta kytketty sarjaan. 25

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että kytkinelimeen kuuluu PIN-diodeja, jotka on ohjausvirran kannalta kytketty rinnan. 97086