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Für
diese Anmeldung wird die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 2007-72693 ,
angemeldet am 20. Juli 2007 beim koreanischen Patentamt, beansprucht,
deren Offenbarung durch Bezugnahme hier eingeschlossen ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Frontend-Modul, und insbesondere
ein Frontend-Modul, welches das Empfangsfrequenzband wählen
kann und eine Impedanzanpassung entsprechend der Stärke
des empfangenen Signals vornimmt.
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Beschreibung des Stands der
Technik
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Durch
die mobile Kommunikationstechnologie wurde basierend auf der schnellen
Entwicklung von Informations- und Kommunikationstechnologien und
dem Wirtschaftswachstum eine neue Kommunikationskultur geschaffen.
Die mobile Kommunikationstechnologie bietet ebenfalls verschiedene
Dienste für das Alltagsleben unabhängig vom Aufenthaltsort,
wie beispielsweise personengebundene mobile Kommunikation und Informationsdienste
und personengebundene Finanzdienstleistungen.
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Durch
die Entwicklung der mobilen Kommunikationstechnologie ist die Anzahl
der Teilnehmer des mobilen Kommunikationssystems gestiegen. Somit
wurde ein neues Schema für mobile Kommunikationen und mehrere
Frequenzbänder erforderlich, um die Anforderungen der steigenden
Anzahl der Teilnehmer abzudecken. Zu diesem Zweck wurden Mehrband-Endgeräte,
die selektiv mehrere Frequenzbänder verwenden können,
erforderlich.
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Des
Weiteren ist es erforderlich, dass, wenn ein Breitband-Signal empfangen
wird, ein empfangenes Signal fein abgestimmt wird, da sich die Empfangsempfindlichkeit
entsprechend der Frequenz verändert.
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Somit
besteht ein Erfordernis nach einem Frontend-Modul, das ein Frequenzbandsignal
aus mehreren Frequenzbandsignalen auswählt und das ausgewählte
Signal fein abstimmt, um ein RF-Signal in optimalem Zustand einzugeben.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Frontend-Modul anzugeben,
das ein Empfangsfrequenzband auswählt und Impedanzanpassung entsprechend
der Stärke des empfangenen Signals fein abstimmt.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe ist ein Frontend-Modul vorgesehen,
welches aufweist: eine Mehrzahl an Antennen, die jeweils unterschiedliche Frequenzbandsignale
empfangen; eine Impedanzanpassung-Schaltungseinheit mit einer Mehrzahl
an Tunern, die jeweils mit der Mehrzahl an Antennen verbunden sind,
um die Impedanzanpassung zu steuern; eine Auswahleinheit, die ein
Frequenzbandsignal aus mehreren Frequenzbandsignalen auswählt,
die die Impedanzanpassung-Schaltungseinheit passieren; eine Messeinheit,
die die Signalstärke eines empfangenen Signals misst, das
an der Auswahleinheit ausgewählt wurde; und eine Steuereinheit,
die den Betrieb der Auswahleinheit sowie die Impedanz des Tuners
entsprechend der an der Messeinheit gemessenen Signalstärke
des Signals steuert.
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Die
Impedanzanpassung-Schaltungseinheit kann weiter eine Mehrzahl an
Induktivität-Kondensator-(LC-)Oszillationsschaltungen aufweisen,
die jeweils mit der Mehrzahl an Antennen verbunden ist.
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Der
Tuner kann eine Varaktordiode umfassen.
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Die
Auswahleinheit kann eine Umschaltschaltung umfassen, und die Umschaltschaltung kann
nur dann schalten, wenn ein Signal eine bestimmte Signalstärke
aufweist, die gleich oder höher als eine vorbestimmte Signalstärke
ist.
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Die
Messeinheit kann eine Anzeige für die Stärke eines
empfangenen Signals (RSSI = received signal strength indicator)
umfassen.
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Die
Steuereinheit kann einen Spannungsteiler (Spannungsverteiler) aufweisen.
Der Spannungsteiler kann die Impedanz des Tuners für ein
Signal mit einer Signalstärke steuern, die unter einer
vorbestimmten Signalstärke liegt, und kann den Betrieb
der Auswahleinheit sowie die Impedanz des Tuners für ein
Signal mit einer Signalstärke steuern, die gleich oder
höher als die vorbestimmte Signalstärke ist.
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Die
Mehrzahl an Antennen kann aufweisen: eine erste Antenne, die ein
Hochfrequenzbandsignal für europäischen digitalen
Rundfunkempfang empfängt; und eine zweite Antenne, die
ein Niederfrequenzbandsignal empfängt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden besser
verständlich anhand der folgenden genauen Beschreibung
zusammen mit den beigefügten Zeichnungen, in welchen:
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1 ein
Blockdiagramm eines Frontend-Moduls gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist;
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2 ein
Schaltdiagramm eines Frontend-Moduls gemäß einer
anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist; und
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3A und 3B Diagramme
sind, in denen die Frequenzeigenschaften entsprechend der Stärke
des empfangenen Signals in jeweiligen Empfangswegen bei dem Frontend-Modul
aus 2 dargestellt sind.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Beispielhafte
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun
genauer unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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1 ist
ein Blockdiagramm eines Frontend-Moduls gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Unter
Bezugnahme auf 1 weist das Frontend-Modul 100 gemäß der
aktuellen Ausführungsform eine Antenneneinheit 110,
eine Impedanzanpassung-Schaltungseinheit 120 mit einem
Tuner 130, eine Umschalteinheit 140, eine Messeinheit 150 und
eine Steuereinheit 160 auf.
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Die
Antenneneinheit 110 kann eine Mehrzahl an Antennen 111 und 112 aufweisen,
die Signale unterschiedlicher Frequenzbänder empfangen
können. Gemäß der aktuellen Ausführungsform
können die Antennen 111 und 112 jeweils
ein Signal eines Hochfrequenzbands, zum Beispiel ungefähr
600 MHz bis ungefähr 775 MHz, für europäischen
digitalen Rundfunkempfang, und ein Signal eines Niederfrequenzbands,
zum Beispiel von ungefähr 475 MHz bis ungefähr
550 MHz, empfangen.
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Die
Antenneneinheit 110 kann mit der Impedanzanpassung-Schaltungseinheit 120 verbunden sein.
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Die
Antennen 111 und 112 können jeweils mit
den Impedanzanpassungsschaltungen verbunden sein. Jede der Impedanzanpassungsschaltungen
kann durch die Verschaltung einer Induktivität mit einem
Kondensator gebildet sein. Die Impedanzanpassung-Schaltungseinheit 120 kann
die Impedanz eines Signals steuern, das über jede der Antennen 111 und 112 empfangen
wurde, wodurch ein Verlust durch eine Änderung der Frequenz
des empfangenen Signals kompensiert wird.
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Die
Impedanzanpassung-Schaltungseinheit 120 kann einen Tuner 130 aufweisen,
um die Impedanzanpassung fein abzustimmen.
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Der
Tuner 130 kann den Impedanzwert der Impedanzanpassung-Schaltungseinheit 120 ändern, um
die Frequenzeigenschaft eines Signals fein abzustimmen, das die
Impedanzanpassung-Schaltungseinheit 120 passiert. Als Tuner 130 kann
eine Varaktordiode, eine Stiftdiode oder Ähnliches verwendet werden.
Wird die Varaktordiode verwendet, kann der Kapazitätswert
gesteuert werden. Wird die Stiftdiode verwendet, wird ebenfalls
eine Leiterbahn vorgesehen, so dass der Induktanzwert aufgrund eines
Längenausdehnungseffekts gesteuert werden kann.
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Der
Tuner 130 kann zum Beispiel eine Frequenzänderung,
die durch manuelle Einwirkung oder Veränderungen der Umgebung
verursacht wird, oder den Frequenznullpunkt der Antennen 111 und 112 kompensieren.
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Die
Umschalteinheit 140 kann eines von mehreren Signalen auswählen,
die über jede der Antennen 111 und 112 empfangen
wurden und einer Impedanzanpassung unterzogen wurden.
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Gemäß der
aktuellen Ausführungsform kann die Umschalteinheit 140 ein
Frequenzbandsignal aus verschiedenen Frequenzbandsignalen auswählen, die über
die beiden Antennen 111 und 112 empfangen wurden.
Die Umschalteinheit 140 kann das Schalten steuern, indem
eine Spannung zwischen beiden Enden einer Diode (nachstehend als
beidendige Spannung bezeichnet) gesteuert wird.
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Das
von der Umschalteinheit 140 ausgewählte eine Frequenzbandsignal
kann in eine drahtlose Vorrichtung, wie beispielsweise einen Funk
(RF = radio frequency) Eingang eingegeben werden.
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Die
Messeinheit 150 kann die Signalstärke des an der
Umschalteinheit 140 gewählten Signals messen.
Die Messeinheit 150 kann eine Anzeige für die
Stärke eines empfangenen Signals (RSSI) umfassen. Die Messeinheit 150 kann
das empfangene analoge Signal in ein digitales Signal wandeln, die Stärke
des digitalen Signals bei der RSSI messen, dann das digitale Signal
in ein analoges Signal wandeln und das analoge Signal an die Steuereinheit 160 senden.
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Die
Steuereinheit 160 kann die Umschalteinheit 140 und
den Tuner 130 entsprechend der an der Messeinheit 150 gemessenen
Signalstärke steuern.
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Die
Umschalteinheit 140 kann einen Schaltvorgang nur dann durchführen,
wenn ein eingegangenes Signal eine Signalstärke aufweist,
die höher ist als eine vorbestimmte Signalstärke.
Das heißt, dass die Steuereinheit 160 den Tuner 130 steuert,
wenn die an der Messeinheit 150 gemessene Signalstärke nicht
ausreichend ist, um die Umschalteinheit 140 zu betätigen.
Wenn die an der Messeinheit 150 gemessene Signalstärke
hoch genug ist, um die Umschalteinheit 140 zu betätigen,
kann die Steuereinheit 160 die Umschalteinheit 140 und
den Tuner 130 steuern.
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Folglich
ist eine Spannung mit vorbestimmter Größe erforderlich,
um den Schalter der Umschalteinheit 140 zu betätigen.
Somit ist also der Schalter der Umschalteinheit 140 so
eingestellt, dass ein erstes Frequenzbandsignal gewählt
wird, wenn eine an der Messeinheit 150 gemessene Signalspannung unter
der Spannung vorbestimmter Höhe liegt. In diesem Fall steuert
die Steuereinheit 160 den Tuner 130 so, dass eine
Impedanzfeinanpassung ausgeführt werden kann.
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Wenn
die an der Messeinheit 150 gemessene Signalspannung gleich
oder höher als eine Spannung vorbestimmter Höhe
ist, wird der Schalter der Umschalteinheit 140 so eingestellt,
dass ein zweites Frequenzbandsignal gewählt wird und die
Steuereinheit 160 den Tuner 130 steuert, so dass
eine Impedanzanpassung ausgeführt wird.
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2 ist
ein Schaltdiagramm eines Frontend-Moduls 200 gemäß einer
weiteren anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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Unter
Bezugnahme auf 2 umfasst das Frontend-Modul 200 gemäß der
aktuellen Ausführungsform eine Mehrzahl an Antennen 211 und 212, Induktivität-Kondensator-(LC-)Oszillationsschaltungen 221 und 222,
Tuner 231 und 232, eine Umschalteinheit 240,
eine Messeinheit 250 und einen Spannungsteiler 260.
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Die
Antennen 211 und 212 können jeweils unterschiedliche
Frequenzbandsignale empfangen. Gemäß der aktuellen
Ausführungsform empfangen die Antennen 211 und 211 jeweils
ein Signal eines Hochfrequenzbands, zum Beispiel von ungefähr
600 MHz bis ungefähr 775 MHz für europäischen
digitalen Rundfunkempfang, und ein Signal eines Niederfrequenzbands,
zum Beispiel ungefähr 475 MHz bis ungefähr 550
MHz.
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Die
Antennen 211 und 212 können jeweils mit
den LC-Oszillationsschaltungen 221 und 222 verbunden
werden.
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Die
LC-Oszillationsschaltung 221 kann durch Verschalten einer
Induktivität L1 mit einem Kondensator C1 gebildet sein
und die LC-Oszillationsschaltung 222 kann ebenfalls durch
Verschalten einer Induktivität L2 mit einem Kondensator
C2 gebildet sein. Die LC-Oszillationsschaltungen 221 und 222 können
Impedanzen von Signalen, die jeweils über die Antennen 211 und 212 empfangen
wurden, steuern, wodurch Signalverlust kompensiert wird, der durch Änderung
der Frequenz der empfangenen Signale verursacht wurde.
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Die
LC-Oszillationsschaltungen 221 und 222 können
jeweils mit den Tunern 231 und 232 verbunden sein,
so dass eine Impedanzfeinanpassung durchgeführt werden
kann.
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Die
Tuner 231 und 232 ändern die Kapazitätswerte
der LC-Oszillationsschaltungen 221 und 222, wodurch
jeweils die Frequenzeigenschaft der Signale, die die LC-Oszillationsschaltungen 221 und 222 passieren, feinabgestimmt
wird. Gemäß der aktuellen Ausführungsform
kann eine Varaktordiode als Tuner verwendet werden.
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Der
Kapazitätswert der Varaktordiode kann durch die Steuerspannung,
die an die Varaktordiode angelegt wird, geändert werden.
Die Änderung des Kapazitätswerts der Varaktordiode
kann ebenfalls den Kapazitätswert der LC-Oszillationsschaltung ändern.
Als Folge kann die Impedanzanpassung eines Signals, das die LC-Oszillationsschaltung
passiert, durchgeführt werden.
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Die
Tuner 231 und 232 können eine Frequenzänderung,
die durch manuelle Einwirkung oder Veränderungen der Umgebung
verursacht werden, sowie den Frequenznullpunkt der Antenne selbst kompensieren.
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Die
Umschalteinheit 240 kann ein Frequenzbandsignal aus mehreren
Frequenzbandsignalen auswählen, die über die Antennen 211 und 212 empfangen
wurden. Die Umschalteinheit 240 kann das Schalten steuern,
indem eine beidendige Spannung einer Diode gesteuert wird. Gemäß der
aktuellen Ausführungsform kann das Schalten der Umschalteinheit 240 entsprechend
der Größe der Spannung, die von dem Spannungsteiler 260 eingegeben
wurde, gesteuert werden.
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Das
an der Umschalteinheit 240 ausgewählte eine Frequenzbandsignal
kann in ein drahtloses Gerät, wie beispielsweise einen
RF-Eingang eingegeben werden.
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Die
Messeinheit 250 kann die Signalstärke eines an
der Umschalteinheit 240 gewählten Signals messen.
Die Messeinheit 250 kann eine Anzeige für die
Stärke eines empfangenen Signals (RSSI) 251 umfassen.
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In
der Messeinheit 250 kann ein Analog/Digital-Wandler (ADC
= analog/digital converter) 252 ein empfangenes analoges
Signal in ein digitales Signal wandeln, die RSSI 251 kann
die Signalstärke des digitalen Signals messen, und ein
Digital/Analog-Wandler (DAC = digital/analog converter) 253 kann
das digitale Signal in ein analoges Signal wandeln und das analoge
Signal an den Spannungsteiler 260 senden.
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Der
Spannungsteiler 260 kann die Umschalteinheit 240 und
die Tuner 231 und 232 entsprechend der an der
Messeinheit 250 gemessenen Signalstärke steuern.
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Die
Umschalteinheit 240 kann das Schalten nur dann durchführen,
wenn ein Eingangssignal eine Signalstärke aufweist, die
höher ist als eine vorbestimmte Signalstärke.
Das heißt, dass, wenn die an der Messeinheit 250 gemessene
Signalstärke nicht ausreichend ist, um die Umschalteinheit 240 zu
betätigen, der Spannungsteiler 260 den Tuner 231 steuert.
Wenn die an der Messeinheit 250 gemessene Signalstärke
hoch genug ist, um die Umschalteinheit 240 zu betätigen,
kann der Spannungsteiler 260 die Umschalteinheit 240 und
den Tuner 232 steuern.
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Folglich
ist eine Spannung mit vorbestimmter Größe erforderlich,
um den Schalter der Umschalteinheit 240 zu betätigen.
Somit ist also der Schalter der Umschalteinheit 240 so
eingestellt, dass ein erstes Frequenzbandsignal 'a' gewählt
wird, wenn eine an der Messeinheit 250 gemessene Signalspannung unter
der Spannung vorbestimmter Höhe liegt. In diesem Fall steuert
der Spannungsteiler 260 den Tuner 231, so dass
eine Impedanzfeinanpassung ausgeführt werden kann.
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Wenn
die an der Messeinheit 250 gemessene Signalspannung gleich
oder höher als die Spannung vorbestimmter Höhe
ist, wird der Schalter der Umschalteinheit 240 so geschaltet,
dass ein zweites Frequenzbandsignal 'b' gewählt wird und
der Spannungsverteiler 260 den Tuner 232 steuert,
wodurch eine Impedanzanpassung ausgeführt wird.
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Gemäß der
aktuellen Ausführungsform ist der Schalter der Umschalteinheit 240 so
eingestellt, dass ein erstes Frequenzband ausgewählt wird,
und die vorbestimmte Größe einer Spannung zum
Betätigen des Schalters ist auf 2,7 V eingestellt. Somit kann,
wenn die an der Messeinheit 250 gemessene Signalspannung
unter 2,7 V liegt, der Schalter ein erstes Frequenzbandsignal auswählen.
Wenn die an der Messeinheit 250 gemessene Signalspannung
2,7 V oder mehr beträgt, kann der Schalter der Umschalteinheit
so geschaltet werden, dass ein zweites Frequenzbandsignal gewählt
wird.
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3A und 3B sind
Diagramme, in denen Frequenzeigenschaften entsprechend der Stärke
des empfangenen Signals an dem Frontend-Modul gemäß der
beispielhaften Ausführungsform aus 2 dargestellt
sind.
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In 3A ist
das Stehwellenverhältnis bezogen auf die Frequenz entsprechend
einer an der Messeinheit 250 gemessenen Signalstärke,
wenn das erste Frequenzbandsignal gewählt wird, dargestellt.
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In 3A zeigen
die Kurven A, B und C jeweils die Frequenzeigenschaften von empfangenen Signalen
mit Spannungen 1, 2 und 3, die jeweils die an der Messeinheit 250 gemessene
Signalstärke darstellen, an. Wie in 3A dargestellt,
variieren die Frequenzeigenschaften entsprechend der Stärke des
empfangenen Signals, die an der Messeinheit 250 gemessen
wird, und der Tuner 231 führt eine Abstimmung
aus, um die unterschiedlichen Frequenzeigenschaften identisch zueinander
zu machen.
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Gemäß der
aktuellen Ausführungsform wird eine Impedanzanpassung unter
Bezugnahme auf den Fall abgestimmt, dass die Spannung der Stärke des
empfangenen Signals, die an der Messeinheit 250 gemessen
wird, die Spannung 2 aus 3A ist. Das
heißt, dass der Tuner 231 gesteuert werden kann,
um die Kurven A und C, die die Frequenzeigenschaften in den Fällen
der Spannung 1 und 3 anzeigen, unter Bezugnahme auf Kurve B der
Spannung 2, die die an der Messeinheit 250 gemessene Stärke des
empfangenen Signals darstellt, zu verschieben.
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In 3B ist
das Stehwellenverhältnis bezogen auf die Frequenz entsprechend
der an der Messeinheit 250 gemessenen Stärke des
empfangenen Signals, wenn das zweite Frequenzbandsignal gewählt
wird, dargestellt.
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In 3B zeigen
die Kurven a, b und c die Frequenzeigenschaften von empfangenen
Signalen mit Spannungen 1, 2 und 3, die jeweils die an der Messeinheit 250 gemessene
Signalstärke darstellen, an. Wie in 3B dargestellt,
variieren die Frequenzeigenschaften entsprechend der Stärke
des empfangenen Signals, die an der Messeinheit 250 gemessen
wird, und der Tuner 232 führt eine Abstimmung
aus, um die unterschiedlichen Frequenzeigenschaften identisch zueinander
zu machen.
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Gemäß der
aktuellen Ausführungsform wird die Impedanzanpassung unter
Bezugnahme auf den Fall abgestimmt, dass die Spannung der Stärke
des empfangenen Signals, die an der Messeinheit 250 gemessen
wird, die Spannung 2 ist. Das heißt, dass die Tuner 231 und 232 gesteuert
werden können, um die Kurven a und c, die die Frequenzeigenschaften
in den Fällen der Spannung 1 und 3 anzeigen, unter Bezugnahme
auf Kurve b im Fall der Spannung 2, die die an der Messeinheit 250 gemessene
Stärke des empfangenen Signals darstellt, zu verschieben.
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Durch
diese Abstimmung können die Frequenzeigenschaften entsprechend
dem Unterschied in der Stärke des empfangenen Signals im
gleichen Empfangsweg kompensiert werden.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen
dargestellt und beschrieben wurde, wird dem Fachmann offensichtlich
sein, dass Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden
können, ohne von dem Schutzbereich wie durch die beigefügten
Ansprüche definiert abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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