DE102005020084A1

DE102005020084A1 - Empfänger mit Hochfrequenz-Schaltanordnung

Info

Publication number: DE102005020084A1
Application number: DE200510020084
Authority: DE
Inventors: Alastair Hopper
Original assignee: Austriamicrosystems AG
Current assignee: Ams AG
Priority date: 2005-04-29
Filing date: 2005-04-29
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2025-04-30
Also published as: DE102005020084B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Empfänger mit Hochfrequenz-Schaltanordnung. In einem Empfangszweig (2) ist eine steuerbare Induktivität (6) vorgesehen. Durch Ansteuerung der steuerbaren Induktivität (6) mit einem Steuermittel (7) kann der Eingang (4) des Hochfrequenzzweigs zwischen einem hochohmigen Wert der Eingangsimpedanz und einem niederohmigen Wert der Eingangsimpedanz umgeschaltet werden. Zum Steuern der steuerbaren Induktivität ist bevorzugt ein induktiver Übertrager (16, 18) vorgesehen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Empfänger mit Hochfrequenz-Schaltanordnung.

Hochfrequenz-Sende- und Empfangseinheiten haben normalerweise eine gemeinsame Antenne, an die ein Sendezweig und ein Empfangszweig angekoppelt sind. Zum Umschalten zwischen Sende- und Empfangsbetrieb ist normalerweise entweder ein Umschalter oder ein Duplexfilter vorgesehen. Das Duplexfilter kann beispielsweise zwei Bandpassfilter umfassen, deren Durchlassbereiche an ein Sendefrequenzband und an ein Empfangsfrequenzband angepasst sind. Sende- und Empfangseinheiten für den Funkbetrieb werden üblicherweise auch als Transceiver bezeichnet.

Zum Senden und Empfangen über eine gemeinsame Antenne ist es erforderlich, den Sendepfad und den Empfangspfad so voneinander zu isolieren, dass keine Schädigungen an Bauteilen auftreten können, beispielsweise durch hohe Sendeleistung an empfindlichen Bauteilen im Empfänger. Außerdem soll die Leistungsfähigkeit des Transceivers den jeweiligen Spezifikationen entsprechen. Dabei sind unter anderem die folgenden Aspekte zu berücksichtigen.

Die Sendeleistung kann durch Absorption im Empfangszweig, beispielsweise im rauscharmen Verstärker, unerwünscht gedämpft sein. Durch Deaktivieren der Empfangsschaltkreise im Sendebetrieb kann eine Fehl-Impedanzanpassung auftreten. Dies kann zu Fehlanpassungen der resultierenden Veränderung der komplexen Impedanz führen. Insbesondere bei den höherfrequenten, sogenannten ISM, Industrial Scientific and Medical-Frequenzbändern von 868 Megahertz, 2,4 Gigahertz und 5,6 Gigahertz kann die Isolation zwischen Sende- und Empfangszweig zu gering sein. Der Einbau von Schaltern im Empfangszweig kann zu einer unerwünschten Empfindlichkeitsreduzierung führen.

Schalter als Duplexer können Rauschen und Nichtlinearitäten in den Signalweg einfügen, die unerwünscht sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Empfänger mit Hochfrequenz-Schaltanordnung anzugeben, der eine ausreichende Isolation zwischen dem Empfangszweig und weiteren Empfangszweigen beziehungsweise einem Sendezweig erlaubt, ohne die Signaleigenschaften unerwünscht zu beeinflussen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch einen Empfänger mit Hochfrequenz-Schaltanordnung, aufweisend

– einen Hochfrequenzpfad, der in einem Empfangszweig des Empfängers angeordnet ist,
– eine steuerbare Induktivität im Hochfrequenzpfad, die an einem ersten Anschluss mit einem Eingang des Hochfrequenzpfades gekoppelt ist und die an einem zweiten Anschluss mit einem Ausgang des Hochfrequenzpfades gekoppelt ist,
– ein Steuermittel, das mit der steuerbaren Induktivität gekoppelt ist und abhängig von einem gewünschten Schaltzustand des Hochfrequenzpfades die steuerbare Induktivität derart ansteuert, dass ein Eingang des Empfangszweiges einen hochohmigen oder einen niederohmigen Zustand annimmt.

Vorteilhafte Weiterbildungen des vorgeschlagenen Prinzips sind Gegenstand der Unteransprüche.

Nach dem vorgeschlagenen Prinzip ist ein Umschalter im Empfangszweig vorgesehen. Der Umschalter ist als steuerbare Induktivität ausgebildet. Die steuerbare Induktivität ist bevorzugt vor einen rauscharmen Verstärker im Empfangszweig geschaltet.

Mit dem Steuermittel wird die steuerbare Induktivität so angesteuert, dass während eines Sendebetriebs im Bereich der Sendefrequenz, oder bei einem Empfangsbetrieb mit einem weiteren Empfangspfad in einem weiteren Frequenzbereich, eine große Eingangsimpedanz des Empfangszweigs gebildet ist. Im Empfangsbetrieb durch den Empfangszweig hingegen wird die Induktivität so gesteuert, dass lediglich eine einzelne Induktivität am Eingang des Empfangszweigs gesehen wird.

Aufgrund der hohen Eingangsimpedanz des Empfangszweigs im Sendebetrieb wird die Sendeleistung eines Sendezweiges praktisch nicht beeinflusst. Das von dem vorgeschlagenen Umschalter verursachte Rauschen ist sehr gering im Verhältnis zu einer Sendeleistung eines gegebenenfalls angeschlossenen Sendezweigs.

Das vorgeschlagene Prinzip zeichnet sich durch geringe Systemkosten aus. Es sind keine externen Schalter wie PIN-Dioden oder ähnliches erforderlich. Die gute Leistungsfähigkeit und die guten Isolationseigenschaften sind vorliegend mit günstiger Leistungsanpassung kombiniert.

Das Steuermittel selbst umfasst bevorzugt eine Steuerinduktivität. Die steuerbare Induktivität im Hochfrequenzpfad des Empfangszweigs und die Steuerinduktivität bilden dabei mit Vorteil eine induktive Kopplung, nämlich einen induktiven Hochfrequenz-Übertrager. Dabei bildet die Steuerinduktivität die Primärseite und die steuerbare Induktivität die Sekundärseite des Übertragers.

Mit Vorteil kann die Steuerinduktivität während einer Übertragung in einem Sendezweig aktiviert werden. Bevorzugt wird in diesem Fall induktiv ein solches Signal in die steuerbare Induktivität im Empfangszweig eingekoppelt, dass die Eingangsimpedanz des Empfangszweigs bei einem gewünschten Frequenzbereich, bei spielsweise einem Sendefrequenzbereich, sehr groß ist. Somit tritt praktisch keine Dämpfung der Sendeleistung auf. Im Empfangsbetrieb wird die induktive Kopplung deaktiviert, so dass eine einzelne Induktivität, nämlich die steuerbare Induktivität, elektrisch am Eingang des Empfangszweigs gesehen wird. Dieses Bauteil hat keine aktiven Teile und somit gute Rauscheigenschaften. Zudem können eventuell vorhandene, kapazitive Anteile nachfolgender Bauteile im Empfangszweig kompensiert werden.

In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform ist ein Anschluss der Steuerinduktivität mit dem Ausgang des Hochfrequenzpfads gekoppelt. Demnach ist eine Rückkopplung gebildet derart, dass in Abhängigkeit vom Signal am Ausgang des Hochfrequenzpfads eine Steuerung der Steuerinduktivität und damit indirekt eine Steuerung der steuerbaren Induktivität erfolgt. Dieser Rückkopplungspfad kann in Abhängigkeit weiterer Signale steuerbar sein.

Dazu kann beispielsweise ein bezüglich seiner Verstärkung schaltbarer Verstärker im Rückkopplungspfad vorgesehen sein, der zur Ansteuerung der Steuerinduktivität eingerichtet und vom Steuermittel umfasst ist. Das Steuermittel kann dabei zur Steuerung des schaltbaren Verstärkers in Abhängigkeit von dem gewünschten Schaltzustand des Hochfrequenzpfads eingerichtet sein.

Der schaltbare Verstärker ist dabei bevorzugt zwischen den Ausgang des Hochfrequenzpfads und einen Anschluss der Steuerinduktivität geschaltet.

Ein weiterer Anschluss der Steuerinduktivität ist bevorzugt mit einem hochfrequenzmäßig wirksamen Bezugspotenzialanschluss verbunden. Der hochfrequenzmäßig wirksame Bezugspotenzialanschluss kann ein Masseanschluss sein.

Die Ansteuerung des schaltbaren Verstärkers in Abhängigkeit vom gewünschten Schaltzustand des Hochfrequenzpfades bewirkt demnach, dass der Eingang des Empfangszweiges in einem ersten Schaltzustand niederohmig ist und in einem zweiten Schaltzustand, zumindest für einen relevanten Frequenzbereich, hochohmig ist.

Zum Umschalten kann der schaltbare Verstärker eine in Abhängigkeit von dem gewünschten Schaltzustand des Hochfrequenzpfads zu- und abschaltbare Versorgungsspannung haben.

Alternativ oder zusätzlich kann der schaltbare Verstärker ein in Abhängigkeit von dem gewünschten Schaltzustand des Hochfrequenzpfads steuerbares BIAS-Signal haben. Das BIAS-Signal dient normalerweise zur Arbeitspunkteinstellung.

Alternativ oder zusätzlich kann ein Schalter in Serie zum schaltbaren Verstärker geschaltet sein zu dessen Zu- und Abschalten in Abhängigkeit von dem gewünschten Schaltzustand des Hochfrequenzpfads.

In einer Weiterbildung des vorgeschlagenen Prinzips ist parallel zu der steuerbaren Induktivität im Hochfrequenzpfad eine Kapazität geschaltet. Hierdurch ist ein Parallelschwingkreis gebildet, der bei einem Sendebetrieb eines angeschlossenen Sendezweigs durch das entsprechende Verändern der wirksamen Induktivität der steuerbaren Induktivität auf Resonanz abgestimmt und damit hochohmig wird.

Der Hochfrequenzpfad kann zum Führen differenzieller Signale ausgelegt sein.

Der Hochfrequenzpfad kann alternativ zum Führen von einem auf einer Leitung führbaren Signal, einem sogenannten single-ended-Signal ausgelegt sein.

Der Eingang des Empfangszweigs kann an eine Antenne angekoppelt sein.

Der Hochfrequenzpfad kann an einem Ausgang mit einem im Empfangszweig angeordneten rauscharmen Verstärker gekoppelt sein. Rauscharme Verstärker in Empfängern werden auch als LNA, Low Noise Amplifier bezeichnet.

Die steuerbare Induktivität ist in einer Weiterbildung zum Kompensieren einer kapazitiven Eingangsimpedanz des rauscharmen Verstärkers in dem niederohmigen Zustand des Eingangs des Empfangszweigs eingerichtet.

An einen Eingang des Empfangszweigs kann eine gemeinsame Antenne angeschlossen sein, die außerdem mit einem Sendezweig gekoppelt ist.

Alternativ oder zusätzlich kann die Antenne mit dem Eingang des Empfangszweigs und einem weiteren Empfangszweig gekoppelt sein. Die Empfangszweige können beispielsweise für unterschiedliche Frequenzbänder, für unterschiedliche Modulationsverfahren oder, bei zellularen Funksystemen, für unterschiedliche Vielfachzugriffsverfahren ausgelegt sein.

Demnach kann mit der vorgeschlagenen Schaltanordnung zwischen einem Sende- und einem Empfangsbetrieb oder zwischen mehreren Empfangsbetrieben oder einer Kombination davon umgeschaltet werden.

Der hochohmige Zustand des Eingangs des Empfangszweigs im Sendebetrieb ist bevorzugt auf eine Sendefrequenzebene oder auf einen möglichen Frequenzbereich eines Sendesignals bezogen.

Die steuerbare Induktivität ist bevorzugt zum Bereitstellen einer Leistungsanpassung am Eingang des Empfangszweigs in dem niederohmigen Zustand des Hochfrequenzpfads eingerichtet. Beispielsweise kann die steuerbare Induktivität so ausgebildet sein, dass in dem niederohmigen. Zustand eine Leistungsanpassung des Empfangszweigs, beispielsweise des rauscharmen Verstärkers, an die Antenne vorgesehen ist.

Die steuerbare Induktivität und das Steuermittel sind bevorzugt in integrierter Schaltungstechnik ausgebildet.

Insbesondere ist die vorgeschlagene Schaltanordnung für Hochfrequenzebenen von 2,4 Gigahertz oder höher geeignet. Insbesondere bei Trägerfrequenzen von 2,4 Gigahertz oder höher können besonders effektive Hochfrequenz-Übertrager in Silizium integriert sein.

Der Hochfrequenz-Übertrager kann zusammen mit dem Steuermittel so eingereichtet sein, dass eine gute Leistungsanpassung im Empfangsbetrieb zur Antenne bezüglich des Empfangszweigs gegeben ist.

Im Sendebetrieb wird bevorzugt. die Schaltanordnung zusammen mit dem rauscharmen Verstärker hochohmig geschaltet derart, dass zwischen dem Sendezweig, insbesondere dem Leistungsverstärker im Sendezweig, und der Antenne eine gute Leistungsanpassung gegeben ist.

In einer Weiterbildung kann eine Hochfrequenz-Schaltanordnung zusätzlich nach dem vorgeschlagenen Prinzip zusätzlich zu der Anordnung im Empfangszweig auch im Sendezweig zwischen dem Leistungsverstärker und der Antenne vorgesehen sein.

Der schaltbare Verstärker hat bevorzugt eine Verstärkung gemäß der Vorschrift A·e–y,dabei ist A ein Amplitudenwert und y eine komplexe Zahl. Der Parameter y ist bevorzugt eine rein imaginäre Größe der Form y = iφ. Demnach bestimmt y die Phasenlage des magnetischen Felds in der Sekundärwicklung des Übertragers, also in der steuerbaren Induktivität. Der Parameter y ist dabei bevorzugt so gewählt, dass im hochohmigen Zustand die Felder der beiden gekoppelten Wicklungen der Steuerinduktivität und der steuerbaren Induktivität sich so überlagern, dass die magnetische Energie und damit die Induktivität der Gesamtanordnung maximal wird.

In einer Variante der vorgeschlagenen Anordnung wird der schaltbare Verstärker nicht vom Steuermittel aktiv umgeschaltet, sondern es erfolgt durch geeignete Wahl der Parameter eine frequenzabhängige Dimensionierung so, dass ein Abschalten des schaltbaren Verstärkers nicht notwendig wird. Vielmehr liegen in diesem Fall die Sendefrequenz und die Empfangsfrequenz so weit auseinander, dass für die Sendefrequenz der Hochfrequenzpfad hochohmig ist und im Empfangsbetrieb niederohmig, ohne aktives Umschalten.

Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Hochfrequenz-Schaltanordnung in einem Empfänger nach dem vorgeschlagenen Prinzip,
2 ein Ausführungsbeispiel eines Transceivers mit einer Hochfrequenz-Schaltanordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip,
3 einen Empfänger mit mehreren Empfangszweigen mit Hochfrequenz-Schaltanordnungen nach dem vorgeschlagenen Prinzip an einem Beispiel,
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Transceiver mit Hochfrequenz-Schaltanordnungen nach dem vorgeschlagenen Prinzip,
5 ein Ausführungsbeispiel der steuerbaren Induktivität als Hochfrequenz-Übertrager,
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der steuerbaren Induktivität als Hochfrequenz-Übertrager,
7 eine Weiterbildung des Hochfrequenz-Übertragers von 6 mit Parallelschwingkreis,
8 ein Ausführungsbeispiel eines Hochfrequenz-Übertragers mit schaltbarem Verstärker und
9 ein Ausführungsbeispiel des Empfängers mit Hochfrequenz-Schaltanordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip für differenzielle Signalführung.
1 zeigt einen Empfänger mit einem Hochfrequenzpfad 1, der in einem Empfangszweig 2 des Empfängers angeordnet ist. An einem Eingang des Empfangszweigs 2 ist eine Antenne 3 angekoppelt. Der Hochfrequenzpfad hat einen Eingang 4 und einen Ausgang 5. Der Eingang 4 des Hochfrequenzpfads, der auch den Eingang des Empfangszweigs 2 bildet, ist mit der Antenne 3 gekoppelt. Am Ausgang 5 des Hochfrequenzpfads sind weitere, vom Empfangszweig umfasste Funktionsblöcke angeschlossen, die vorliegend jedoch nicht eingezeichnet sind, beispielsweise ein rauscharmer Verstärker. Der Hochfrequenzpfad 1 ist zwischen einem niederohmigen und einem hochohmigen Schaltzustand bezogen auf den Eingang 4 umschaltbar. Der Hochfrequenzpfad 1 umfasst eine steuerbare Induktivität 6, die mit je einem Anschluss mit Ein- und Ausgang 4, 5 des Hochfrequenzpfads 1 verbunden ist. Ein Steuermittel 7 ist mit der steuerbaren Induktivität gekoppelt zur Steuerung des Induktivitätswerts der steuerbaren Induktivität abhängig von einem gewünschten Schaltzustand des Hochfrequenzpfads 1 derart, dass der Eingang 4 einen hochohmigen oder einen niederohmigen Zustand annimmt.
Mit der Anordnung ist eine Hochfrequenzumschaltung am Eingang des Empfangspfades bereitgestellt. Die steuerbare Induktivität 1 kann aktiviert werden, um eine hohe Eingangsimpedanz am Eingang des Empfangszweigs 2 bereitzustellen. In einem Empfangsbetrieb hingegen wird die steuerbare Induktivität so angesteuert, dass eine einzelne, niederohmige Induktivität am Eingang des Empfangszweigs gesehen wird.
Die Steuerung der Induktivität zum hochohmig-Schalten des Eingangs des Empfangszweigs kann beispielsweise durch induktive Einkopplung erfolgen.
2 zeigt eine Weiterbildung der Schaltung von 1, die dieser in den verwendeten Bauteilen und der vorteilhaften Funktionsweise weitgehend entspricht. An die Antenne 3 ist vorliegend zusätzlich ein Sendezweig 8 angeschlossen. Demnach ist mit dem Steuermittel 7 zwischen einem Sendebetrieb und einem Empfangsbetrieb umschaltbar derart, dass im Sendebetrieb der Eingang des Empfangszweigs hochohmig geschaltet ist und im Empfangsbetrieb der Eingang niederohmig geschaltet ist. Dabei ist im Sendebetrieb die steuerbare Induktivität so angesteuert, dass die Eingangsimpedanz bei der Sendefrequenz groß ist und als solche die Sendeleistung nicht dämpft. Ein eventuell vom aktiven Schaltkreis des Hochfrequenzpfads 1 im Sendebetrieb verursachtes Rauschen ist gegenüber der Ausgangsleistung des Sendezweigs so gering, dass praktisch keine Auswirkungen auftreten.
3 zeigt eine andere Weiterbildung der Schaltung von 1 an einem Beispiel. Die Schaltung nach 3 entspricht in den verwendeten Bauteilen und deren vorteilhafter Verschaltung weitgehend der Schaltung von 1 und wird insoweit an dieser Stelle ebenfalls nicht noch einmal beschrieben. Zusätzlich zu dem Empfangszweig 2 ist bei 3 ein weiterer Empfangszweig 9 vorgesehen, der an seinem Eingang ebenfalls einen Hochfrequenzpfad 10 mit steuerbarer Induktivität 11 umfasst. Das Steuermittel 7 ist zusätzlich mit einem Steuereingang der steuerbaren Induktivität 11 gekoppelt. Somit kann auch der Eingang des zweiten Empfangszweigs 9 niederohmig oder hochohmig geschaltet werden. Dies dient beispielsweise dazu, bei mehreren Empfangspfaden für unterschiedliche Frequenzbänder jeweils nur einen Eingang niederohmig zu schalten und die Eingänge eventuell vorhandener, weiterer Empfangspfade hochohmig zu schalten.
Selbstverständlich können die Ausführungen nach 2 und 3 auch miteinander kombiniert werden.
4 zeigt eine Weiterbildung der Schaltung von 2, die mit dieser in den verwendeten Bauteilen und der vorteilhaften Funktionsweise weitgehend übereinstimmt. Insoweit wird die Beschreibung an dieser Stelle nicht wiederholt. Zusätzlich ist vorliegend auch im Sendezweig 8 ein Hochfrequenzpfad 12 mit einer steuerbaren Induktivität 13 vorgesehen ist, nämlich am Ausgang des Sendepfads 8 zur Ankopplung an die gemeinsame Antenne 3. Dem Hochfrequenzpfad 12 mit der steuerbaren Induktivität 13 ist im Sendezweig 8 ein Leistungsverstärker 14 vorgeschaltet. Im Empfangszweig 2 ist in Weiterbildung der Schaltung von 2 dem Ausgang 5 des Hochfrequenzpfads 1 ein rauscharmer Vorverstärker 15 nachgeschaltet. Das Steuermittel 7 hat zwei Ausgänge, von denen je einer mit je einem Steuereingang der steuerbaren Induktivität 6 im Empfangszweig 2 und der steuerbaren Induktivität 13 im Sendezweig 8 gekoppelt ist.
Bei der Schaltung von 4 dient die steuerbare Induktivität 6 am Eingang des Empfangspfads 2 zusätzlich dazu, die kapazitive Eingangsimpedanz des rauscharmen Vorverstärkers 15 im Empfangsbetrieb zu kompensieren. Im Sendebetrieb ist die steuerbare Induktivität 13 des Sendezweigs 8 niederohmig geschaltet und stellt zugleich eine Leistungsanpassung des Leistungsverstärkerausgangs an die Antenne 3 bereit. Im Sendebetrieb ist der Eingang des Empfangszweigs hochohmig geschaltet. Im Empfangsbetrieb ist die steuerbare Induktivität 6 des Empfangszweigs so angesteuert, dass sie eine niederohmige Verbindung der Antenne zum rauscharmen Vorverstärker bereitstellt und zugleich eine Impedanzanpassung zur Leistungsanpassung. Dabei ist die steuerbare Induktivität 13 des Sendezweigs hochohmig geschaltet. Die Umschaltung zwischen Sende- und Empfangsbetrieb wird von dem Steuermittel 7 gesteuert.
5 zeigt eine beispielhafte Weiterbildung der steuerbaren Induktivität 6 von 1 bis 4 sowie der steuerbaren Induktivität 11 von 3 und der steuerbaren Induktivität 13 von 4 anhand der steuerbaren Induktivität 16. Dabei ist die steuerbare Induktivität 16 von 5 zwischen dem Eingang 4 und dem Ausgang 5 des Hochfrequenzpfads 17 als Sekundärseite ei nes induktiven Übertragers ausgeführt, der als Primärwicklung eine Steuerinduktivität 18 hat. Zwischen der Steuerinduktivität 18 und der steuerbaren Induktivität 16 ist eine induktive Kopplung bereitgestellt, die vorliegend mit dem Kopplungsfaktor k symbolisiert ist. Die Steuerinduktivität 18 ist zu ihrer Ansteuerung mit dem Steuermittel 19 gekoppelt. Demnach erfolgt das hochfrequente Schalten der Eingangsimpedanz am Eingang 4 durch Aktivieren beziehungsweise Deaktivieren des induktiven Übertragers 16, 18 der beiden Induktivitäten.
6 zeigt eine beispielhafte Weiterbildung der Schaltung von 5, die mit dieser in Aufbau und Wirkungsweise weitgehend übereinstimmt und insofern an dieser Stelle nicht noch einmal beschrieben wird. Dabei ist ein Steuerblock 20 zwischen den Ausgang 5 des Hochfrequenzpfads 17 und einen Anschluss der Steuerinduktivität 18 geschaltet. Die Ansteuerung der Steuerinduktivität und damit der steuerbaren Induktivität erfolgt damit nicht nur in Abhängigkeit des Steuermittels 20, sondern auch in Abhängigkeit von einem Signal am Ausgang 5 des Hochfrequenzpfads 17. Der Steuerblock 20 ist bevorzugt als schaltbarer Verstärker ausgeführt. Das Steuermittel umfasst die Steuerinduktivität 18 und den Steuerblock 20.
7 zeigt eine beispielhafte Weiterbildung der Schaltung von 6, die mit dieser in Aufbau und Funktionsweise weitgehend übereinstimmt und insoweit an dieser Stelle nicht noch einmal beschrieben wird. Zur Bildung eines Parallelschwingkreises ist vorliegend parallel zur steuerbaren Induktivität 16 ein Kondensator 21 geschaltet. Der Ausgang 5 des Hochfrequenzpfads 17' ist über einen schaltbaren Verstärker 22 mit einem Anschluss der Steuerinduktivität 18 verbunden. Ein weiterer Anschluss der Steuerinduktivität 18 ist an ein hochfrequenzmäßig wirksames Bezugspotenzial 23 gelegt. Zum Umschalten des Hochfrequenzpfads 17', das heißt zum Umschalten zwischen einem niederohmigen Zu stand und einem hochohmigen Zustand am Eingang 4 des Empfangspfades, wird der schaltbare Verstärker 22 zwischen zwei Betriebsarten umgeschaltet.
Wie in 8 anhand einer beispielhaften Weiterbildung der Schaltung von 7 gezeigt, kann das Zu- und Abschalten des Verstärkers 22 durch einen in Serienschaltung zu dem Verstärker 22 vor- oder nachgeschalteten Schalter 24 erfolgen. Der optionale Parallelkondensator 21 von 7 ist hier beispielhaft weggelassen. Im Übrigen entspricht die Schaltung von 8 derjenigen von 7 und wird an dieser Stelle daher insoweit nicht noch einmal beschrieben.
Alternativ oder zusätzlich kann die Umschaltung des schaltbaren Verstärkers 22 zwischen zwei Verstärkungswerten beispielsweise auch durch Verändern eines BIAS-Signals des Verstärkers erfolgen und/oder durch Zu- und Abschalten einer Versorgungsspannung des schaltbaren Verstärkers.
9 zeigt eine Weiterbildung der Schaltung von 6 in Differenzpfadtechnik anstelle der Auslegung für ein sogenanntes single-ended-Signal. Insoweit diese beiden Schaltungen in den verwendeten Bauteilen und der vorteilhaften Funktionsweise übereinstimmen, wird die Beschreibung an dieser Stelle nicht noch einmal wiederholt. Eine Steuerschaltung 25 steuert in je einem der Differenzpfade einen schaltbaren Verstärker 22, 27 an, der wiederum in je einem der Differenzpfade 17, 28 eine induktive Kopplung zwischen einer Steuerinduktivität 18, 29 und der steuerbaren Induktivität 16, 30 ansteuert. Somit ist insgesamt ein differenzieller Hochfrequenzpfad geschaffen, der den Differenzsignal-Eingang 4, 4' zwischen einem hochohmigen und einem niederohmigen Eingangsimpedanzwert umschaltbar macht.
Je ein Ausgang 5, 5' des differenziell ausgeführten Hochfrequenzpfads ist an eine Eingangsklemme eines für symmetrische Signalverarbeitung ausgelegten rauscharmen Vorverstärkers 26 gelegt.
Je nach Anwendung können die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Merkmale im Rahmen der Erfindung auch beliebig anders als gezeigt miteinander kombiniert werden.

1: Hochfrequenzpfad
2: Empfangszweig
3: Antenne
4: Eingang
5: Ausgang
6: steuerbare Induktivität
7: Steuermittel
8: Sendezweig
9: Empfangszweig
10: Hochfrequenzpfad
11: steuerbare Induktivität
12: Hochfrequenzpfad
13: steuerbare Induktivität
14: Leistungsverstärker
15: rauscharmer Verstärker
16: steuerbare Induktivität
17: Hochfrequenzpfad
18: Steuerinduktivität
19: Steuermittel
20: Steuermittel
21: Kondensator
22: umschaltbarer Verstärker
23: Hochfrequenz-Bezugspotenzial
24: Schalter
25: Steuerschaltung
26: rauscharmer Vorverstärker
27: umschaltbarer Verstärker
28: Hochfrequenzpfad
29: Steuerinduktivität
30: steuerbare Induktivität

Claims

Empfänger mit Hochfrequenz-Schaltanordnung, aufweisend – einen Hochfrequenzpfad (1), der in einem Empfangszweig (2) des Empfängers angeordnet ist, – eine steuerbare Induktivität (6) im Hochfrequenzpfad (1), die an einem ersten Anschluss mit einem Eingang (4) des Hochfrequenzpfades gekoppelt ist und die an einem zweiten Anschluss mit einem Ausgang (5) des Hochfrequenzpfades gekoppelt ist, – ein Steuermittel (7), das mit der steuerbaren Induktivität (6) gekoppelt ist und abhängig von einem gewünschten Schaltzustand des Hochfrequenzpfades (1) die steuerbare Induktivität (6) derart ansteuert, dass ein Eingang des Empfangszweiges (2) einen hochohmigen oder einen niederohmigen Zustand annimmt.
Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – das Steuermittel eine Steuerinduktivität (18) umfasst, – die Steuerinduktivität (18) die Primärseite eines Hochfrequenz-Transformators (16, 18) bildet, – die steuerbare Induktivität (16) die Sekundärseite des Hochfrequenz-Transformators (16, 18) bildet.
Empfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschluss der Steuerinduktivität (18) mit dem Ausgang (5) des Hochfrequenzpfads gekoppelt ist.
Empfänger nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kapazität (21) parallel zu der steuerbaren Induktivität (16) geschaltet ist.
Empfänger nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass – das Steuermittel einen schaltbaren Verstärker (22) umfasst ausgebildet zur Ansteuerung der Steuerinduktivität (18), – das Steuermittel eingerichtet ist zur Steuerung des schaltbaren Verstärkers (22) in Abhängigkeit von dem gewünschten Schaltzustand des Hochfrequenzpfades (17).
Empfänger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingang des schaltbaren Verstärkers (22) mit dem Ausgang (5) des Hochfrequenzpfads verbunden ist.
Empfänger nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerinduktivität (18) einerseits an einen Ausgang des schaltbaren Verstärkers (22) und andererseits niederohmig an einen hochfrequenzmäßig wirksamen Bezugspotentialanschluss (23) geschaltet ist.
Empfänger nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der schaltbare Verstärker (22) eine in Abhängigkeit von dem gewünschten Schaltzustand des Hochfrequenzpfades (17) zu- und abschaltbare Versorgungsspannung hat.
Empfänger nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der schaltbare Verstärker (22) ein in Abhängigkeit von dem gewünschten Schaltzustand des Hochfrequenzpfades (17) steuerbares Bias-Signal hat.
Empfänger nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schalter (24) in Serie zu dem schaltbaren Verstärker (22) geschaltet ist zu dessen Zu- und Abschalten in Abhängigkeit von dem gewünschten Schaltzustand des Hochfrequenzpfades (17).
Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochfrequenzpfad (17, 28) zum Führen differentieller Signale ausgelegt ist.
Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antenne (3) mit dem Eingang des Empfangspfades (2) gekoppelt ist.
Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Empfangszweig angeordneter rauscharmer Verstärker (15) mit dem Ausgang (5) des Hochfrequenzpfads gekoppelt ist.
Empfänger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbare Induktivität (6) in dem niederohmigen Zustand des Eingangs des Empfangszweiges (2) zum Kompensieren einer kapazitiven Eingangsimpedanz des rauscharmen Verstärkers (15) eingerichtet ist.
Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an eine gemeinsame Antenne (3) der Eingang des Empfangspfads (2) und ein weiterer Hochfrequenzpfad angekoppelt ist.
Empfänger nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Hochfrequenzpfad ein Sendepfad (8) ist.
Empfänger nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbare Induktivität (6) und das Steuermittel (7) zum Umschalten zwischen einem Sende- und einem Empfangsbetrieb ausgebildet sind.
Empfänger nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der hochohmige Zustand des Eingangs des Empfangszweiges (2) im Sendebetrieb bezogen auf eine Sendefrequenz ist.
Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbaren Induktivität (6) zum Bereitstellen einer Leistungsanpassung am Eingang des Empfangszweigs (2) in dem niederohmigen Zustand des Hochfrequenzpfades (1) eingerichtet ist.
Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbare Induktivität (6) und das Steuermittel (7) in integrierter Schaltungstechnik ausgebildet sind.