CN101589555B - 用于衰减补偿的模块化电路装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于补偿介于发送和接收设备(g)以及外部天线(a)之间的信号路径中的高频无线信号的衰减的多频带多部分电路装置。该电路装置由设置在天线端(a)的通用前端模块(1)以及设置在设备端(g)的通过检测器电路(35)与所述发送和接收设备耦合的通用后端模块(2)组成，该前端模块包括用于在天线端切换信号支路的高频开关装置(29，30)、宽带接收放大器(31)和至少一个将接收放大器的输出信号分配到前端模块的多个输出端的分离器，该后端模块包括用于在设备端切换信号路径的高频开关装置(29’，30’)、至少一个接收放大器(32)和至少一个将后端模块的多个输入端的输入信号组合到一起的组合器。前端模块和后端模块可以与不同的功率放大器(40)和不同的频率滤波器和/或带通滤波器(37)组合和不同地连接。

Description

用于衰减补偿的模块化电路装置
技术领域
本发明涉及一种多频带的、至少部分模块化构造并因而具有多个部分的用于补偿衰减的电路装置，在介于发送和接收设备以及与该发送和接收设备一起使用的外部天线之间的信号路径中的输入和输出高频无线信号受到这样的衰减。本发明优选但非排他地涉及一种为了驱动移动发送和接收设备、尤其是为了驱动移动无线设备而在外部天线上设置的电路装置。
背景技术
例如在汽车中，用于在通过高频电缆(天线接入电缆)以及必要时通过电磁耦合或者说电容或电感耦合器连接对讲电话装置的情况下避免车厢中电磁场的移动无线设备，会与在汽车外部设置的天线连接。在此，在该外部天线上输入的信号以及从该移动无线设备通过该天线输出的信号，都会在高频电缆中以及必要时存在的耦合器中受到不期望的衰减，该衰减优选借助设置到介于天线以及所述发送和接收设备之间的信号路径中的专用电路装置来加以补偿。这种电路装置已经以不同的实施方式公知。
从而例如DE19536640A1公开了一种相应的、针对GSM移动通信设计的但非多频带的电路装置。该电路装置具有包含无噪声的接收放大器的接收支路以及包含功率放大器的发送支路，其中信号路径在通过检测器电路识别的、在该电路装置上驱动的移动无线设备的发送信号通过发送支路而没有发送信号通过接收支路的情况下导通。该信号路径的切换借助专用的高频转换器进行。此外，在该文献描述的电路装置中，依据是否存在发送信号而交替地断开和接通接收放大器和功率放大器。这尤其是为了减小能量消耗，而且首先针对功率放大器而言，通过这种措施，由于GSM方法的基于时隙受控的信号传输，该功率放大器在一个包括多个具有相同长度的时隙的时间间隔内始终只需要在该一个或多个发送时隙的持续时间期间接通。
通过DE19913064C1描述了一种用于双带驱动的类似电路装置，该电路装置优选是为了驱动根据GSM900标准和DSC标准或GSM1800标准工作的移动无线设备而设计的。因此，该电路装置具有用于两个不同频带的信号支路，该信号支路分别具有发送支路和接收支路。这些用于两个频带的电路部分在天线一端以及移动设备一端分别通过一个双向双工器相互去耦。在每一个电路部分内，又借助高频转换器依据对发送信号的检测来切换信号路径。此外，在该电路装置中还设置专用的连接机制(Schaltungsregime)，根据该连接机制交替地断开和接通发送放大器和接收放大器。该电路装置被设计为，在针对一个电路部分的频带检测到发送信号的情况下不仅断开在所涉及的电路部分中的接收放大器，而且断开另一电路部分的接收放大器。由此防止该发送信号的一部分通过仅具有有限大的串扰衰减的双向双工器到达另一电路部分的本来接通的接收放大器，并在该接收放大器上产生谐波，该谐波另外通过天线发射出去，从而以不期望和不容许的方式影响实际的发送信号。
EP1371144B1还公开了一种符合规定的电路装置，利用该电路装置可以在对讲电话装置上以及由此在外部天线上选择驱动根据GSM900标准、DCS标准或UMTS标准工作的设备。在该电路装置中也可以实现用于切换信号路径以及断开和接通功率放大器以及接收放大器的专用连接机制。
但是，每一个上述电路装置都是为特定的应用情况设计的。因此这些电路装置不可变化，或无法通用，从而对于其它国家，例如美国使用的移动无线标准就必须重新实现专用的解决方案。考虑到数据传输或可能的功能扩展-例如使用WLAN标准或WiMAX标准以及使用相应的电路装置，根据这些标准工作的设备会出现相同的情况。
另一方面，出于成本原因，提供一种同等地用于所有上述移动无线标准以及数据传输系统的电路装置是不切实际的。尤其是考虑到存在多个必要的滤波器单元、双工器、双向双工器等的情况，这样的电路装置非常昂贵。因此期望提供一种更为灵活的解决方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于补偿介于用于无线通信的发送和接收设备以及与该发送和接收设备使用的、与该发送和接收设备分离的外部天线之间的信号路径中出现的衰减的电路装置，该电路装置适用于不同的移动无线标准和/或数据传输，并且在此过程中灵活以及成本低廉地与不同的要求匹配。
该技术问题通过一种本发明的电路装置解决。该用于解决上述技术问题的电路装置是一种多频带电路装置。该电路装置具有多个接收和发送支路，它们在天线端以及在设备端分别汇合到一起。该电路装置由功率放大器、接收放大器、至少一个分离器、至少一个组合器，以及由用于采取不同开关状态的高频开关装置组成，该高频开关装置在使用上述信号支路的情况下切换介于用该电路装置驱动的发送和接收设备以及天线之间的、用于传输语音或数据信号的信号路径。此外，该电路装置包括用于检测从所涉及的发送和接收设备发送的发送信号和提供用于操作上述高频开关装置的控制信号的检测器电路，以及双工器和频率滤波器和/或带通滤波器。在此，该电路装置被设计为，使得高频开关装置在该电路装置的基本状态时采取这样一个开关状态：在该开关状态下发送和接收设备以及天线通过该电路装置的接收支路相互连接。此外，该电路装置的上述部件错接以及依据高频开关装置的相应开关状态而相互作用连接，使得该电路装置在首次检测到用该电路装置驱动的发送和接收设备的发送信号之后，在随后存在至该发送和接收设备的语音或数据连接的持续时间内依据发送和接收设备的类型并因此依据检测到的发送信号采取两个可能运行模式中的一个。依据可能的运行模式之一，在此发送和接收设备以及天线同时通过接收支路和发送支路相互连接，该接收支路和发送支路在天线端和设备端分别连接到一个双工滤波器或双工器。只要通过该电路装置的检测器电路检测到完全双工的发送和接收设备的发送信号或检测到根据传输协议以双工驱动方式工作的发送和接收设备的接收信号，该电路装置就采取该有效的驱动方式。
相应于本发明电路装置的其它不能双工的有效驱动方式，在检测到发送和接收设备的发送信号之后，发送和接收设备以及天线在存在至发送和接收设备的连接的持续时间内，通过高频开关装置的交替开关状态在存在发送信号时通过该电路装置的发送支路相互连接，以及在缺少发送信号时通过接收支路相互连接。高频开关装置在此基于检测器电路的相应控制信号被控制为采取该交替的开关状态。
根据本发明，该电路装置至少部分模块化地构造，并且由设置在天线端的通用前端模块以及设置在设备端的通过检测器电路与发送和接收设备耦合的通用后端模块组成，该前端模块包括用于在天线端切换信号支路的高频开关装置、宽带接收放大器和至少一个将接收放大器的输出信号分配到前端模块的多个输出端的分离器，该后端模块包括用于在设备端切换信号路径的高频开关装置、至少一个接收放大器和至少一个将后端模块的多个输入组合成输入信号的组合器。前端模块和后端模块在外部与其余电路部件连接。这些电路部件，也就是功率放大器、双工器、设置在分离器或前端模块的分离器之一以及组合器或后端模块的组合器之一之间的频率滤波器和/或带通滤波器、以及检测器单元，在此依据该电路装置的相应使用目的以及在本文中由该电路装置支持的频带范围和无线电标准设计和确定尺寸。也就是说，通用模块、即前端模块和后端模块可以根据使用情况而与不同的功率放大器和不同的频率滤波器和/或带通滤波器组合并且以不同方式错接，以及用分别根据该电路装置的具体配置而与该电路装置一起使用的发送和接收设备匹配的发送信号检测器单元驱动。在此给出以下优点：即使在该电路装置的功能元件的布置或设计可能冗余的情况下仍然值得实现的电路部件(尤其是接收放大器、分离器和组合器)是通用模块(即前端模块和后端模块)的组件，而更为昂贵的频率选择装置，如频率滤波器和带通滤波器，是为了避免这些部件的冗余而分别根据连接通用模块的具体要求被选择出来的。前端和后端模块的未用端子优选分别与接地的电阻相连接。
本发明的电路装置依据优选的改进方案被设计为：除了前端模块和后端模块之外还将该电路装置的其它电路部件以模块形式构成。从而根据所设置的改进形式，在接收支路中设置于前端模块或其分离器或其分离器之一的输出端以及后端模块或其组合器或其组合器之一的输入端之间的频率和/或带通滤波器以模块形式组合成梳状滤波器。借助前端模块中的相应分离器和设置在该分离器的输出端和后端模块中的相应组合器的输入端之间的选择装置或者说滤波器，可以滤除特定的、也就是分别根据使用目的而必要的频带和/或频率范围。
与滤波器是否作为单个的、分别连接在所涉及的分离器的输出端之后的单元或模块形式来实现无关，这些滤波器以及其它电路部件必要时还与衰减组件或其它用于衰减匹配的单元相结合。其它用于衰减匹配的单元尤其是还适用于功率放大器，这些功率放大器的输入端可以与衰减组件连接，这些输入端用于匹配具体给定的各比例关系，也就是匹配分别在介于发送和接收设备以及外部天线之间的信号路径中固定的衰减。在存在相对于其它配置从一开始就具有比较小的衰减的配置的情况下，通过这种匹配手段可以通过过高放大而避免对发送信号的过控制，或者在发送放大器的输出端提供具有规定电平的信号。
根据本发明的另一优选实施方式，该电路装置为了实现发送支路和设置在该发送支路中的功率放大器而包括相应的放大器模块或功率放大器模块。根据本发明的一种改进方案，检测器电路也实施为模块化的结构形式，从而在此也通过多样化为不同的、可与后端模块相耦合的检测器模块而可以将该电路装置配置为用于驱动不同的发送和接收设备。
正如已经提到的，本发明的电路装置引入了以下优点：灵活或可普遍使用的前端和后端模块具有比较简单和廉价的结构，并且根据所给出的使用目的可以具有不同的、但就滤波器来说在具体情况中具有相对于这些基本模块更费事的外部接线。
考虑上述实施方式，本发明的一种实施方式是为了选择性地与根据GSM900标准、根据GSM1800标准或根据UMTS标准工作的发送和接收设备一起使用而配置的。另一种实施方式是为了选择性地与移动无线设备一起工作而配置的，这些移动无线设备依据目前公知的US移动无线标准、即US-GSM850、US-GSM1900或CDMA标准而工作在一个或两个上述频带中。
本发明的电路装置的一种特别优选的实施方式是用于选择性地与移动的发送和接收设备一起工作，该移动的发送和接收设备根据GSM900或US-GSM/CDMA850、GSM1800或US-GSM/CDMA1900、WLAN或WiMAX标准工作。由此该电路装置几乎可用于目前在欧洲或美国所有广泛应用的无线传输标准。在前端和后端模块中设置的高频开关装置为此可以采取相应数量的不同开关状态，其中该高频开关装置通过用检测器电路提供的控制信号或从这种控制信号推导出的信号来进行控制，而采取所需要的各个开关状态。优选的是，该电路装置在此被设计为使得检测器电路的相应控制信号既输入前端模块又输入后端模块，并且在这些模块中分别设置逻辑装置，该逻辑装置从检测器电路的控制信号中推导出用于高频开关装置的所涉及的各开关信号。
如开头所提到的，在前端模块中设置至少一个分离器，在后端模块中设置至少一个组合器。根据该电路装置的基本实施方式，也就是在稍后还要解释的附图1、4、6、7的实施例中给出的，其中在前端模块中仅设置一个分离器以及在后端模块中仅设置一个组合器足以解决上面提出的技术问题。在这些实施方式中，所有通过接收支路传输的接收信号通过前端模块的相应分离器、后端模块的相应组合器以及通过在该分离器的输出端和该组合器的输入端之间设置在模块的外部电路中的频率和/或带通滤波器来引入。这与该接收信号是用于双工的发送和接收设备或根据双工传输标准的接收信号，还是非双工传输标准的接收信号无关。但是，根据该电路装置的优选实施方式，在前端模块中设置两个分离器，在后端模块中设置两个组合器。此外，还在前端模块和后端模块中分别设置一个附加的高频开关装置，其中前端模块中的相应高频开关装置连接在并联的分离器之前，后端模块中的高频开关装置连接在并联的组合器的输出端之后。两个高频开关装置和其它在该基本实施方式的变形中具有的高频开关装置一样，都通过检测器电路或转换检测器电路的控制信号的逻辑装置操作。它们在此以以下方式被操作，即在该电路装置的基本状态下，也就是该电路装置已经用于接收可用该电路装置传输的无线信号-所有通过接收支路传输的接收信号通过前端模块的第一分离器、后端模块的第一组合器以及通过设置在介于第一分离器的输出端和第一组合器的输入端之间的外部电路之间的频率和/或带通滤波器引入。但是，只要首次通过检测器电路检测到用该电路装置驱动的发送和接收设备的发送信号，则连接在前端模块中的分离器和后端模块中的组合器之后的高频开关装置分别被切换为使得非双工无线传输标准的接收信号还通过首次提到的分离器、频率和/或带通滤波器以及首次提到的组合器传输，另一方面双工无线传输标准的接收信号通过前端模块的第二分离器以及从该分离器直接地、不经过中间连接的滤波器而引入到后端模块的第二组合器的输入端上，并且最后从该第二组合器通过后端模块的接收放大器、后端模块的其它高频开关装置以及通过双工器和检测器电路输入发送和接收设备。放弃将设置在前端模块和后端模块之间的发送和/或带通滤波器用于双工信道是这样来实现的：设置在前端模块的输入区域和后端模块的输出区域中的外部电路的双工器已经具有相应的选择滤波作用。同时，通过这种弃用，可以避免在输入接收信号时通过设置在前端模块和后端模块之间的频率和/或带通滤波器而自然出现的该接收信号的附加衰减。但是另一方面，在该电路装置的基本状态下，还必须通过前端模块的第一分离器、后端模块的第一组合器以及通过前端模块和后端模块之间的频率和/或带通滤波器来输入双工传输标准的接收信号，因为首先不知道哪种形式的发送和接收设备将由该电路装置驱动，而且也不知道对于该设备为了建立连接而引入的输入信号是双工传输标准的信号还是非双工传输标准的信号。在所描述的在前端模块中具有第二分离器而在后端模块中具有第二组合器的电路装置的改进方案中，还可以在相应的第二分离器和相应的第二组合器之间设置可调节的衰减组件，以便根据在形成该电路装置时实际确定的衰减比例来为后端模块的接收放大器最佳地调节双工传输标准的接收信号的电平。相应的衰减组件还可以针对非双工传输标准的接收信号而设置，也就是在通过前端模块的第一分离器、前端模块和后端模块之间的频率和带通滤波器以及通过后端模块的第一组合器形成的其它接收支路中作为上述频率和带通滤波器或相应模块的组件。同样也适用于本发明的电路装置的基本形式。借助就衰减来说可调节的衰减组件，避免对接收信号的过控制或不必要地同时放大接收信号中包含的噪声分量。
最后提到的具有两个分离器和两个组合器的实施方式，以及本发明的基本实施方式都可以被扩展成在后端模块中代替仅设置一个接收放大器而设置多个接收放大器，也就是说对每个可与该电路装置一起使用的频带和/或传输标准使用一个接收放大器，这些接收放大器集成到一个或多个组合器中。
根据本发明的一种可能的实施方式，功率放大器的输出端在发送支路上与隔离器或循环器连接，所述发送支路只用于传输基于CDMA的发送信号。在此，相应的隔离器/循环器设置在相应的功率放大器的输出端和连接在该功率放大器之后的双工器之间。此外，各个功率放大器的输出端最好与用于阻止各发送信号的谐波的抑止滤波器相连接。
本发明特别优选的实施方式在于，检测器电路的控制信号也输入功率放大器或功率放大器模块，并且借助该控制信号完全或至少在高频情况下断开正好不需要的功率放大器。
附图说明
下面借助实施例再次详细解释本发明。在附图中示出：
图1：根据本发明的电路装置的一种可能的实施方式；
图2：在根据图1的实施方式中，前端模块和后端模块之间的传输区域；
图3：根据图1的实施方式的检测器电路；
图4：根据本发明的电路装置的另一种可能的实施方式；
图5：根据本发明的电路装置的一种特别通用的实施方式的前端模块和后端模块；
图6：根据图5的前端模块和后端模块的可能接线；
图7：根据图5的模块的接线的另一种可能；
图8：在输出区域中具有两个分离器的前端模块的变形；
图9：在输入区域中具有两个组合器的后端模块的变形。
具体实施方式
图1示出本发明所述电路装置的一种可能的实施方式的电路框图。该电路装置被模块化构成，因此分成多个部分。该电路装置主要由设置在天线端a的前端模块1、设置在设备端b的后端模块1、设置在前端模块1和后端模块2之间并在前面组合在模块37中的频率和/或带通滤波器24、25、26、检测器电路35、具有功率放大器17、18、19和连接在前的衰减组件49、50、51的功率放大器模块40、其它设置在前端模块1和后端模块2之间以及设置在功率放大器模块40的输出端和输入端的滤波器-如谐波滤波器43、44、45、46、47、48组成。根据本发明，前端模块1由高频开关装置29、30、宽带接收放大器31和在图1中未示出的分离器33(为此参见图2)组成，所述高频开关装置通过检测器电路35的控制信号进行切换。前端模块1设置在天线端a，并通过高频电缆直接与外部天线相连接，未在图中示出的、用该电路装置驱动的移动无线设备通过该天线接收和发送高频信号。后端模块2同样由通过检测器电路35操作的高频开关装置29’、30’以及在这种情况下同样带宽的接收放大器32组成，此外还在其输入区域内包括组合器34(为此参见图2)。该后端模块2通过检测器电路35和高频电缆或耦合器(电感或电容式耦合器)与可用该电路驱动但在图中未示出的移动无线设备相连接。前端模块1的输出端和后端模块2的输入端在图1的电路框图中分别作为输出端或输入端示出。对前端模块1的输出区域以及后端模块2的输入区域的详细显示在图2中给出。
通过根据相应的开关状态可相互连接的前端模块1的高频开关装置29、30、前端模块1的宽带接收放大器31和前端模块1的分离器33、设置在前端模块1和后端模块2之间的滤波器24、25、26、组合器34以及后端模块2的接收放大器32、后端模块1的同样根据开关状态可相互连接的高频开关装置29’、30’、以及对接收信号来说透明的检测器电路35，在天线和用该电路装置驱动的移动无线设备之间形成多个接收支路10、11、12、12’。此外，通过该电路装置，通过功率放大器模块40和连接在前的衰减组件49、50、51以及设置在功率放大器模块40以及前端模块1和后端模块2之间的滤波器和衰减组件43、44、49、50、51形成多个发送支路3、4、5。
示例性示出电路装置是为了选择驱动移动无线设备而设计的，该移动无线设备或者按照GSM900、DCS或GSM1800标准工作，或者按照UMTS标准工作。在所示出的基本开关状态下，通过前端模块1和后端模块2的接收放大器31、32引入的该电路装置的接收支路10、11、12’被有效接通。前端模块1和后端模块2中的高频开关装置29、29’、30、30’具有相应的开关状态。只要现在由检测器电路35检测到由接通的移动无线设备发出的发送信号，则前端模块1和后端模块2中的高频开关装置29、29’、30、30’通过检测器电路35的相应控制信号而改变其开关状态。
只要检测到的发送信号是UMTS信号，则该电路装置随后在至该移动无线设备的连接存在的持续期间采取这样一种运行模式：在该运行模式中移动无线设备与天线同时通过接收支路12和发送支路3相连接。接收支路12和发送支路3既在天线端a又在设备端g汇入到双工滤波器或双工器27、27’上。对于未示出的、用该电路装置驱动的移动无线设备来说，由此依据UMTS标准的规范实现可完全双工的工作。但是，如果通过检测器电路检测到的发送信号是根据GSM标准工作的移动无线设备的发送信号，则该电路装置转换到这样一种运行模式：在该运行模式中前端和后端模块1、2中的高频开关装置根据GSM标准的时隙控制，通过检测器电路35的相应控制信号交替地切换为通过依据所使用的频带而涉及的接收支路10、11以及通过与该接收支路对应的发送支路4、5引入信号。也就是说，只要至相应移动无线设备的连接存在，则在存在通过检测器电路35识别的该移动无线设备的发送信号的情况下通过切换高频开关装置29、29’、30、30’而启动相应的发送支路4、5，并在缺少该发送信号的情况下切换到所属的接收支路10、11。由于在此不存在双工工作，因此相应的接收和发送支路10、11、4、5不需要像针对UMTS运行那样必须汇入到双工器27、27’上。功率放大器模块40前面的衰减组件49、50、51用于将放大器模块40的输入与分别在介于发送和接收设备以及外部天线之间的信号路径中确定的衰减相匹配。为了在功率放大器17、18、19的放大系数已知的情况下在该功率放大器的输出端上分别提供电平已规定的输出信号，这是必需的。
在图1所示的例子中，在功率放大器18、19的用于GSM发送支路的输出端之后还连接了用于抑制谐波的谐波滤波器43、44。在UMTS发送支路3的功率放大器17之后连接了所谓的隔离器或循环器42，该隔离器或循环器可靠地防止在某些情况下通过双工滤波器27进入到发送支路3的接收信号被馈送到UMTS支路的功率放大器17的输出端上。
图2示出前端和后端模块1、2的组成部分，也就是前端模块1的输出区域和后端模块2的输入区域，以及在根据图1的实施例中设置在前端模块1的输出端和后端模块2的输入端之间的频率或带通滤波器24、25、26。可以看见前端模块1的分离器33，如双极晶体管，该分离器将前端模块的、连接在该分离器之前的在此未示出的接收放大器的输出信号分开，为此例如3个频率或带通滤波器24、25、26分别通过50欧的电阻(在此未示出)与双极晶体管的发送极相连接。用于GSM900、GSM1800和UMTS信号的最初的、一直到前端模块1的接收放大器31的输出端还是共用的接收支路10、11、12、12’由此在过渡到后端模块2的区域内分为3个接收支路10、11、12或者说12’，也就是分别用于3个要与本发明的电路装置一起使用的移动无线标准中每一个的接收支路。设置在前端模块1和后端模块2之间的频率或带通滤波器24、25、26因此总是只让各频带内的接收信号通过。在此，这3个频率或带通滤波器24、25、26最好同样设置在一个共用的滤波器模块37中，即所谓的梳状滤波器。由于前端模块1和后端模块2之间的滤波器24、25、26而频率选择地传输相应的接收信号的接收支路10、11、12、12’在后端模块2的输入区域中通过在此后端模块2中设置的组合器34而重新汇合到一起。此后，相应的输入信号通过连接在组合器34之后的后端模块2的接收放大器32被再次放大，以便再次平衡通过电路装置本身引起的衰减，也就是通过其针对接收信号在接收放大器32之前设置的电路部件-尤其是频率或带通滤波器24、25、26而引起的衰减。
如前面已经描述的，可以在根据图8实现的前端模块1”中代替分离器33而设置两个分离器33、33’，在根据图9的后端模块2”中代替组合器34而设置两个组合器34、34’。此外从图8可以看出，在这种情况下在接收放大器31和前端模块1”的两个分离器33、33’之间设置附加的、通过检测器电路35的信号操作的高频开关装置62，借助该高频开关装置实现接收路径在两个分离器33、33’之间的切换。同样，在根据图9的后端模块2”的组合器34、34”和接收放大器32之间设置附加的高频开关装置62，以用于在组合器34、34’的输出端之间切换。在此，在根据图8的前端模块1”中，分离器33’的输出端直接地、即没有中间连接频率和/或带通滤波器24、25、26地，但是必要时在中间连接用于调节根据图9的后端模块2”中的接收放大器的输入电平的衰减组件的情况下，与后端模块2”中的组合器34’之一的输入端相连接。在首次检测到发送信号之后，在此通过具有分离器33’和组合器34’的相应接收支路，将确定用于用该电路装置驱动的、根据双工传输标准工作的移动无线设备的输入信号在至所涉及的移动无线设备的连接存在期间一直传输。
在图3中，在参照用该电路装置驱动的移动无线设备的发送信号的情况下，示例性地示出在设备端g连接在后端模块2之前的检测器电路35。它也可以是一种模块。在此，由该移动无线设备输出的相应发送信号通过导线耦合器59、59’耦出。检测器电路35具有用于UMTS发送信号的导线耦合器59’，以及用于GSM900/1800发送信号的导线耦合器59。将根据GSM标准的发送信号针对相应的频带进行区分是通过滤波器单元进行的，也就是所谓的双向双工器60。通过在该图中下部示出的逻辑装置61、61’，根据所检测到的各发送信号的类型产生并输出不同的控制信号，这些控制信号以图1所示的方式送至前端和后端模块1、2中的高频开关装置29、29’、30、30’。通过高频开关装置29、29’、30、30’，基于这些控制信号将分别正确的电路支路连接成天线和移动无线设备之间的连接，也就是有效地连接为信号路径。
图4示出本发明所述的电路装置的另一种实施例，该实施例是为与移动无线设备的运行设计的，该移动无线设备选择性地根据两个US-GSM移动无线标准之一或根据在相同频率范围内的CDMA标准工作。前端模块1和后端模块2又通过双工器28、28’、36、36’、衰减组件52、53和滤波器45、46而与功率放大器模块41相连接。在此，只要所述电路装置只是用于与根据US-GSM标准工作的移动无线设备的运行，4个设置在电路装置中的双工器28、28’、36、36’就不是必要的。但是，为了还能用该电路装置驱动完全双工的CDMA设备，需要所述双工器28、28’、36、36’。针对该例子也省去了对功率放大器模块41的详细解释。只是要指出，与在根据图1的实施方式中一样，优选基于输入功率放大器20、21的在此未示出的检测器电路35的控制信号，在缺乏用所述电路装置驱动的移动无线设备的发送信号时将功率放大器20、21高频地断开运行。这尤其是在根据由时隙控制的GSM方法工作的移动无线设备运行时提供。
图5示出用于本发明所述电路装置的高度通用实施方式的前端模块1’和后端模块2’。正如从说明书中可以看出的，该实施方式是为用根据欧洲GSM或DCS标准工作的移动无线设备的运行、UMTS设备的运行、根据US-GSM标准工作的移动无线设备的运行或者根据USA常用的CDMA标准工作的移动无线设备的运行以及WLAN和/或WiMAX发送和接收单元的运行而配置的。这些设备中哪一些能够实际用所述电路装置来驱动，在此仅取决于前端和后端模块1’、2’的外部电路，从而可能取决于对模块58的选择，该模块58包含相应的、连接在前端模块1’的未示出的分离器33和后端模块2’的同样未示出的组合器34之间的频率或带通滤波器，还包含所使用的功率放大器。如通过滤波器模块58表示和已经在前面的例子中所示出的，该外电路也部分地以模块化形式构成。从而图6示出图5所示的模块(前端和后端模块)的外部电路，利用该模块所述电路装置适用于GSM900、GSM1800、UMTS、WiMAX或WLAN设备的选择性运行。如图所示，前端模块1’或后端模块2’或它们的高频开关装置29、29’、30、30’的未使用的端子与接地的电阻相连接。
图5所示的前端模块1’和后端模块2’还可以具有根据图7的外部电路，从而是为根据两个US-GSM标准和在USA常用的CDMA移动无线标准工作的移动无线设备而配置的。在此，前端模块1’和后端模块2’的未使用的端子也通过电阻接地。根据图8的前端模块和根据图9的后端模块同样可通用。在根据图5至图9的实施方式中，高频开关装置29、29’、30、30’没有直接通过检测器电路35的输出信号操作，而是通过分别设置在前端模块1’和后端模块2’中的、转换检测器电路35的输出信号并由该检测器电路控制的逻辑装置57、57’操作。
附图标记列表
1，1’，1”前端模块
2，2’，2”后端模块
3-9发送支路
10-16接收支路
17-23功率或发送放大器
24，25，26频率和/或带通滤波器
27，27’双工器
28，28’双工器
29，29’高频开关装置
30，30’高频开关装置
31，32接收放大器
33分离器
34组合器
35检测器电路
36，36’双工器
37，38，39梳状滤波器模块
40，41放大器模块
42隔离器或循环器
43-48谐波滤波器
49-55衰减组件
56，56’双工器
57，57’(开关)逻辑装置
58滤波器模块
59，59’导线耦合器
60双向双工器
61，61’(开关)逻辑装置
62，62’高频开关装置

Claims (16)

1.一种用于补偿介于用于无线通信的发送和接收设备以及与该发送和接收设备使用的、与该发送和接收设备分离的外部天线之间的信号路径中出现的衰减的多频带电路装置，该电路装置具有多个在天线端(a)和设备端(g)汇合到一起的发送支路(3，4，5，6，7，8，9)和接收支路(10，11，12，12’，13，14，14’，15，15’，16，16’)，该电路装置至少由功率放大器(17，18，19，20，21，22，23)、接收放大器(31，32)、高频开关装置(29，29’，30，30’)、至少一个分离器(33)、至少一个组合器(34)、用于检测所述发送和接收设备的发送信号和控制所述高频开关装置(29，29’，30，30’)的检测器电路(35)、以及双工器(27，27’，28，28’，36，36’，56，56’)和频率滤波器和/或带通滤波器(24，25，26)组成，其中这些电路部件错接并根据高频开关装置(29，29’，30，30’)的相应开关状态而相互作用连接，使得所述发送和接收设备以及外部天线在所述电路装置的基本状态下通过该电路装置的接收支路(10，11，12’，13，14’，15’，16’)相互连接，而该电路装置在首次检测到所述发送和接收设备的发送信号之后，在随后存在至该发送和接收设备的语音或数据连接的持续时间内同时通过一个接收支路(12，14，15，16)和一个与该接收支路在天线端(a)和设备端(g)分别汇合到双工器(27，27’，28，28’，36，36’，56，56’)的发送支路(3，6，7，8)相互连接，或者在存在发送信号时通过一个发送支路(4，5，9)相互连接并在缺少发送信号时通过一个接收支路(10，11，13)相互连接，其特征在于，该电路装置至少部分模块化地构成，并且由设置在天线端的通用前端模块(1，1’，1”)以及设置在设备端的通过检测器电路(35)与所述发送和接收设备耦合的通用后端模块(2，2’，2”)组成，所述前端模块包括用于在天线端切换信号支路的高频开关装置(29，30)、宽带接收放大器(31)和至少一个将接收放大器(31)的输出信号分配到前端模块(1，1’，1”)的多个输出端的分离器(33)，所述后端模块包括用于在设备端切换信号路径的高频开关装置(29’，30’)、至少一个接收放大器(32)和至少一个将后端模块(2，2’，2”)的多个输入端的输入信号组合到一起的组合器(34)，其中前端模块(1，1’，1”)和后端模块(2，2’，2”)在外部与其余电路部件连接，所述的其余电路部件为功率放大器(17，18，19，20，21，22，23)、双工器(27，27’，28，28’，36，36’，56，56’)、设置在前端模块(1，1’，1”)的分离器(33)和后端模块(2，2’，2”)的组合器(34)之间的频率滤波器和/或带通滤波器(24，25，26)、以及检测器单元(35)，所述的其余电路部件根据该电路装置的相应使用目的以及由该电路装置支持的频带范围和无线标准设计和确定尺寸。
2.根据权利要求1所述的电路装置，其特征在于，设置在前端模块(1，1’，1”)的分离器(33)和后端模块(2，2’，2”)的组合器(34)之间的带通滤波器(24，25，26)组合成梳状滤波器模块(37，38，39)。
3.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，所述发送支路(3，4，5，6，7，8，9)的功率放大器(17，18，19，20，21，22，23)中的至少几个功率放大器组合成放大器模块(40，41)。
4.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，所述检测器电路(35)作为具有多个用于检测不同频带的发送信号的检测器的模块来实现。
5.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，前端模块(1，1’，1”)和后端模块(2，2’，2”)的未使用的端子分别与接地的电阻相连接。
6.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，该电路装置能通过前端模块(1，1’，1”)和后端模块(2，2’，2”)的相应连接而配置为选择性地与根据GSM900标准、根据GSM1800标准或根据UMTS标准工作的移动无线设备一起工作。
7.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，该电路装置能通过前端模块(1，1’，1”)和后端模块(2，2’，2”)的相应连接而配置为选择性地与根据US-GSM/CDMA850标准或US-GSM/CDMA1900标准工作的移动无线设备一起工作。
8.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，该电路装置能通过前端模块(1，1’，1”)和后端模块(2，2’，2”)的相应连接而配置为选择性地与根据GSM900标准或US-GSM/CDMA850标准、GSM1800标准或US-GSM/CDMA1900标准、UMTS标准、根据WLAN标准或根据WiMAX标准工作的发送和接收设备一起工作。
9.根据权利要求6所述的电路装置，其特征在于，每个设置在用于CDMA发送信号的发送支路(3)中的功率放大器(17)后面都连接有隔离器或循环器(42)。
10.根据权利要求6所述的电路装置，其特征在于，发送支路(4，5，6，7，8，9)的功率放大器(18，19，20，21，22，23)后面分别连接有谐波滤波器。
11.根据权利要求6所述的电路装置，其特征在于，发送支路(3，4，5，6，7，8，9)的功率放大器(17，18，19，20，21，22，23)前面分别连接有衰减组件(49，50，51，52，53，54，55)。
12.根据权利要求1所述的电路装置，其特征在于，在前端模块(1’，1”)和后端模块(2’，2”)中分别设置用于操作高频开关装置(29，29’，30，30’)的逻辑装置(57，57’)，该逻辑装置转换检测器电路(35)的控制信号，使得高频开关装置(29，29’，30，30’)采取对应于该电路装置的基本状态或对应于所识别的发送信号的开关状态。
13.根据权利要求1或12所述的电路装置，其特征在于，在前端模块(1”)中设置并列的两个分离器(33，33’)以及附加的高频开关装置(62)，在后端模块(2”)中设置并列的两个组合器(34，34’)和附加的高频开关装置(62’)，其中前端模块(1”)中的附加的高频开关装置(62)连接在这些分离器(33，33’)前面，用于这些分离器之间的分路，后端模块(2”)中的附加的高频开关装置(62’)连接在这些组合器(34，34’)后面，用于这些组合器的输出端之间的切换，这些高频开关装置同样直接通过检测器电路(35)或者通过在某些情况下存在的转换检测器电路(35)的控制信号的逻辑装置(57，57’)操作，使得在该电路装置的基本状态下，所有接收支路(10，11，12’，13，14’，15’，16’)通过前端模块(1”)的第一分离器(33)、后端模块(2”)的第一组合器(34)以及通过设置在介于第一分离器和第一组合器之间的外部电路中的频率滤波器和/或带通滤波器(24，25，26)引入，但是，在首次检测到发送信号之后，在存在至发送和接收设备的语音或数据连接的持续时间内，仅有非双工信道的接收支路(10，11，13)通过具有频率滤波器和/或带通滤波器(24，25，26)的上述电路部件引入，而双工信道的接收支路(12，14，15，16)通过前端模块(1”)的第二分离器(33’)以及从该分离器的输出端直接地或者只通过附加的衰减组件而引入到后端模块(2”)中的第二组合器(34’)的输入端上。
14.根据权利要求1所述的电路装置，其特征在于，在后端模块(2，2’，2”)中设置多个接收放大器，也就是为每个可与该电路装置一起使用的频带和/或传输标准设置一个接收放大器，这些接收放大器集成到一个组合器(34)或多个组合器(34，34’)中。
15.根据权利要求13所述的电路装置，其特征在于，在后端模块(2，2’，2”)中设置多个接收放大器，也就是为每个可与该电路装置一起使用的频带和/或传输标准设置一个接收放大器，这些接收放大器集成到一个组合器(34)或多个组合器(34，34’)中。
16.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，设置在发送支路(3，4，5，6，7，8，9)中的功率放大器(17，18，19，20，21，22，23)在缺乏发送信号时基于检测器电路(35)的相应控制信号而被完全或至少在高频情况下断开。
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