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In modernen Endgeräten der mobilen Kommunikation werden zunehmend adaptive Anpassschaltungen zum Tunen der Antenne eingesetzt. Mittels solcher Anpassschaltungen soll gewährleistet werden, dass das Endgerät auch in wechselnden Umgebungen, die Einflüsse auf die Impedanz der Antenne haben, stets eine optimale Antennenanpassung aufweist mit der der Sende- und Empfangsbetrieb des Endgeräts verbessert wird, indem Sendeleistung eingespart und die Empfangsqualität verbessert wird. Zu diesem Zweck wird in den jeweiligen Signalpfad, welcher ein Sendepfad oder ein gemischter Sende-/Empfangspfad ist, ein Detektor zur Bestimmung der reflektierten Leistung zugeschaltet wird.
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Die reflektierte Leistung ist ein Maß für die Fehlanpassung und kann und soll durch die Anpassschaltung minimiert werden. Zu diesem Zweck wird aus dem vom Detektor bestimmten Wert der reflektierten Leistung über einen Controller ein Steuersignal erzeugt, mit dem das adaptive Anpassnetzwerk verstellt wird. In bekannten Frontendmodulen, die in solchen Endgeräten der mobilen Kommunikation eingesetzt werden, wird typischerweise ein solcher Detektor an der Hauptantenne eingesetzt um in Verbindung mit einem adaptiven Anpassnetzwerk sowohl die Antenne als auch die Sende-/Empfangseinrichtung an eine sich ändernde Umgebung anzupassen.
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Das Problem bei bekannten Anpassschaltungen liegt darin, dass die reflektierte Leistung nur im Sendebetrieb ermittelt werden kann. Jedoch führt auch im Empfangsbetrieb eine reflektierte aber nicht messbare Leistung zu einem Verlust an Signalintensität und Signalqualität. Dies bedeutet, dass der Antennentuner oder das entsprechende Anpassnetzwerk streng genommen nur auf das Sendesignal angepasst werden kann, während eine Anpassung des Empfangsbetrieb im vom Sendeband (Tx Band) verschiedenen Empfangsband (Rx Band) nur „blind“ und insbesondere über vorbestimmte gespeicherte Erfahrungswerte vorgenommen werden kann.
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Darüber hinaus kann beim Messen der reflektierten Leistung keine Information darüber erhalten werden, in welcher Richtung eine Anpassung vorzunehmen ist. Daher ist es schwierig, eine optimale Anpassung einzustellen, insbesondere wenn über das Steuersignal eine „Anpassung“ in der falschen Richtung erfolgt, so dass letztendlich die Fehlanpassung nicht oder nicht sofort beseitigt wird. Nachteilig ist es auch, wenn der Detektor und der mit ihm verbundene Controller nur ein sekundäres Minimum bezüglich reflektierter Leistung auffindet, welches er mit seinem Regelalgorithmus nicht überwinden kann und so den optimalen Anpasswert verpasst.
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Aus der
US 2005/0215281 ) ist ein Frontmodul einer drahtlosen Kommunikationseinrichtung mit zwei Antennen samt den entsprechenden Signalpfaden, einem Detektor und einem Controller bekannt. Die Signalanpassung basiert auf dem über die zweite Antenne übergekoppelten Signal. D1 ist kein Detektor zu entnehmen, der auch die Fehlanpassung eines Signalpfads an die Antenne durch Bestimmung der reflektierten Leistung erfassen könnte.
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Aus
US 2005/0059362 und
US 7,043,269 sind abstimmbare Antennenanpassschaltungen für Module mit einer Antenne, einem Detektor und einem Controller bekannt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Frontendmodul anzugeben, mit dem Anpassung einer aktiv genutzten Antenne verbessert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Modul mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind weiteren Ansprüchen zu entnehmen.
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Grundlegende Idee der Erfindung ist es, in einem Frontend mit zwei Antennen zusätzlich zur Überwachung der ersten Antenne auch noch die Isolation zwischen erster und zweiter Antenne zu überwachen. Die beiden Antennen sind für unterschiedliche Frequenzbereich vorgesehen. Während die erste Antenne für einen ersten höherfrequenten Frequenzbereich vorgesehen ist, ist die zweite Antenne für einen zweiten, gegenüber dem ersten Frequenzbereich niederfrequenten Frequenzbereich optimiert. Der zweite Frequenzbereich kann dabei etwa eine Oktave niedriger als der erste Frequenzbereich liegen.
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Üblicherweise wird die erste Antenne für den Zwei-Gigahertzbereich, beginnend ab 1700 Megahertz und die zweite Antenne für den Ein-Gigahertzbereich, beginnend ab zirka 750 Megahertz vorgesehen.
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Es wurde nun gefunden, dass sich mit einer schlechter werdenden Anpassung auch die Isolation zwischen erster und zweiter Antenne verschlechtert. Mit der Erfindung wird dementsprechend die Isolation und damit das Übersprechen zwischen erster und zweiter Antenne beziehungsweise zwischen erstem und zweitem mit der jeweiligen Antenne verbundenen Signalpfad bestimmt und daraus ein Maß für die Fehlanpassung abgeleitet.
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Ist z.B. der erste Signalpfad aktiv, kann neben dem ersten Messwert der reflektierten Leistung, die vom ersten Detektor in dem mit dem ersten Signalpfad und der ersten Antenne verbundenen ersten Detektor bestimmt wird, nun ein zweiter Wert, der von einem zweiten Detektor im mit der zweiten Antenne verbundenen zweiten Signalpfad bestimmt wird, an einen Controller geleitet werden. Der Controller generiert in Abhängigkeit von diesen beiden Informationen ein Steuersignal. Mit dem Steuersignal wird der Antennentuner im aktiven Signalpfad geregelt. Durch Regeln des Antennentuners wird die Anpassung der ersten Antenne an den ersten Signalpfad verändert und optimiert. Der Controller erhält und verarbeitet dabei Informationen aus beiden Detektoren, wobei als erster Messwert wie bisher direkt die vom ersten Detektor als Maß für die von der ersten Antenne reflektierte Leistung ermittelt wird. Als zweiter zur Generierung des Steuersignals verwendeter Wert wird mittels eines Komparators das Signal des ersten Detektors mit dem Signal des zweiten Detektors verglichen, daraus ein Maß für die Isolation gewonnen und ein Korrekturwert generiert. Das Steuersignal wird dann aus einer Kombination des Korrekturwerts mit dem Signal des im aktiven Signalpfad angeordneten Detektors gebildet.
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Das erfindungsgemäße Modul hat den Vorteil, dass über die beiden Messwerte eine Fehlanpassung schneller und genauer erkannt wird, so dass eine schnellere und genauere Anpassung der jeweilig aktiven Antenne möglich ist. Da Frontendmodule üblicherweise bereits zwei Antennen mit jeweils einem Signalpfad und einem darin angeordneten Detektor aufweisen, ist es möglich, das erfindungsgemäße Modul ohne zusätzliche Hardware gegenüber bekannten Modulen herzustellen. Die zusätzlichen Funktionen können dann vom Controller alleine generiert werden, der dazu gegebenenfalls nur einer anderen Programmierung bedarf. Möglich ist es jedoch auch, den - Komparator und die Verschaltung durch eine feste Verdrahtung zu realisieren.
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Selbstverständlich ist es auch möglich, das erfindungsgemäße Modul im zweiten, niederfrequenten Frequenzbereich über die zweite Antenne zu betreiben und das Signal des zweiten Detektors mit einem Korrekturwert zu kombinieren, der durch einen Vergleich der Signale der beiden Detektoren ermittelt wird. Auf diese Weise gelingt es auch die zweite Antenne durch Ansteuern des damit verschalteten zweiten Antennentuners optimal anzupassen.
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In einer Ausgestaltung des Moduls ist der Komparator so eingerichtet, dass er einen Korrekturwert generiert, der ein Maß für die Unterschreitung eines Schwellwerts der gegenseitigen Isolation der beiden Signalpfade, also der gegenseitigen Isolation der beiden Antennen darstellt. So lange die Isolation den Schwellwert nicht unterschreitet, wird vom Generator kein Korrekturwert erzeugt. Der Schwellwert kann auf einen Wert festgesetzt werden, der einer optimalen mit dem Frontend und den beiden Antennen erreichbaren Isolation entspricht. Ein Korrekturwert wird dann also bereits beim Abweichen von diesem Optimalwert ermittelt. Möglich ist es jedoch auch, den Schwellwert niedriger anzusetzen, um unnötige Regelschleifen zu vermeiden.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Moduls wird eine weitere Antenne vorgesehen, die mit einem weiteren Signalpfad und einen an diesem Signalpfad angekoppelten Detektor zur Messung der von dieser Antenne reflektierten Leistung verbunden ist. Über den weiteren Detektor kann als weiterer Korrekturwert die Isolation des aktiven Signalpfads beziehungsweise der aktiven Antenne und dieser weiteren Antenne bestimmt werden und zur Generierung eines weiter verbesserten Steuersignals verwendet werden. Durch die drei Messwerte kann das Steuersignal noch exakter und besser ermittelt und damit die Anpassung exakter und schneller erfolgen.
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Mit dem Steuersignal wird der Antennentuner geregelt, indem dessen Ein- und Ausgangsimpedanz verändert wird. Dazu weist der Antennentuner in einer Ausgestaltung jeweils eine erste, in Serie zum Signalpfad geschaltete erste Kapazität und parallel zum Signalpfad eine zweite Kapazität auf, die beide in Abhängigkeit vom Steuersignal veränderbar sind. Eine Anpassung erfolgt dann dadurch dass das Verhältnis von erster und zweiter Kapazität mit Hilfe des Steuersignals verändert wird. Zusätzlich kann der Antennentuner hochgütige statische Induktivitäten aufweisen, die beispielsweise als Spulen realisiert sind.
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Die veränderbaren Kapazitäten können als Varaktoren ausgebildet sein, die mit Hilfe einer Bias-Spannung stufenlos in ihrer Kapazität verstellbar sind. Möglich ist es auch, die veränderbaren Kapazitäten als MEMS-Elemente (Micro Electro Mechanical System) auszuführen, bei denen über eine Steuerspannung und die dadurch bewirkten elektrostatischen Kräfte ein Aktor bewegt wird, der stufenweise oder kontinuierlich die Kapazität eines Kondensators durch Veränderung des Plattenabstands reguliert. Eine weitere Möglichkeit, veränderbare Kapazitäten zu realisieren, besteht in dem Einsatz von Kondensatorbänken, bei denen in Abhängigkeit vom Steuersignal eine unterschiedliche Anzahl gegebenenfalls unterschiedlicher Kondensatoren miteinander verschaltet wird, um so einen resultierenden Kapazitätswert einzustellen.
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Als Detektoren können alle Detektoren eingesetzt werden, die an der Signalleitung richtungsabhängig die Intensität eines transmittierten oder reflektierten Signals bestimmen können. Üblicherweise wird dazu jedoch ein Richtkoppler eingesetzt, bei dem parallel zur Signalleitung zwei entgegengesetzt angeschlossene Koppelleitungen angeordnet werden, über die ein auskoppelndes Signal ein Maß für die in einer Richtung fließende Leistung darstellt.
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Die Leistung wird mittels eines Logarithmierers in eine Messspannung umgewandelt, welches einen linearen Zusammenhang zwischen gemessener Leistung in dB und Ausgangsanpassung generiert. Dieses Signal wird mittels A/D Wandlung als Messgröße dem Controller zugeführt.
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Das vom Controller generierte Steuersignal ist vorzugsweise ein DC-Signal, welches mittels eines D/A Wandlers generiert wird und dann beispielsweise direkt als Steuerspannung eingesetzt wird.
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Vorteilhaft ist es, wenn der Controller bereits ohne Steuersignal eine Grundspannung erzeugt, die an den Antennentuner angelegt wird. Das zu generierende Steuersignal wird dann als Abweichung von dieser Grundspannung generiert, indem also beispielsweise eine höhere oder niedrigere Spannung generiert wird. Die Grundspannung dient dazu, den Antennentuner auf einen Anpassungswert einzustellen, der in der Mitte seines maximalen Regelintervalls angeordnet ist. Auf diese Weise ist es dann möglich, Fehlanpassungen in beide Richtungen gleichermaßen zu korrigieren, da der Antennentuner in beide Anpassrichtungen gleichermaßen bis zum maximalen Wert geregelt werden kann.
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Mit dem erfindungsgemäßen Modul werden Informationen über die Umgebung der Antenne ermittelt, zumindest soweit sie die Impedanz der Antennenumgebung beeinflussen.
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Ein erster von kapazitiven oder induktiven Wechselwirkungen mit der Umgebung des Endgeräts beziehungsweise Moduls unbeeinflusster Zustand ist, wenn sich das Endgerät in freier Atmosphäre befindet.
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Ein davon abweichender Zustand tritt bereits dann ein, wenn sich das Endgerät in der Nähe des Nutzers befindet, von diesem in die Hand genommen oder zusätzlich an den Kopf gehalten wird. Weitere Beeinflussungen werden bei Klapp- oder Schiebehandys durch entsprechendes Auf- beziehungsweise Zuklappen und Auf- beziehungsweise Zuschieben eines entsprechend beweglichen Monitors beziehungsweise einer entsprechend beweglichen Tastatur erhalten. Eine maximale Auswirkung auf die Impedanzumgebung der Antenne wird erhalten, wenn sich das Endgerät in der Nähe einer metallischen Fläche und insbesondere einer Metallplatte befindet.
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Mit dem erfindungsgemäßen Modul ist es möglich, solche Zustände zu detektieren und für weitere Anwendungen zu nutzen. So ist es beispielsweise möglich, die Sendeleistung im aktiven Signalpfad des Moduls zu reduzieren, wenn ein Zustand detektiert wird, der dem Anlegen des Handys am Kopf eines Nutzers entspricht. Auf diese Weise ist es möglich, die Gefahr einer Schädigung durch zu hohe elektromagnetische Strahlung beim Benutzer durch verminderte Sendeleistung zu reduzieren. Der SAR Wert (entspricht der spezifischen Absorptionsrate in Watt/kg) wird somit reduziert.
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Weiter ist es möglich, durch die Bestimmung der Isolation zwischen aktivem Signalpfad und weiterer üblicherweise nur zum Empfang genutzten Signalpfaden die Gefahr einer Beschädigung dieser weiteren Signalpfade beziehungsweise der damit verbundenen Endstufen zu verringern, indem in diesem Signalpfad eine weitere Filterung vorgenommen wird.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Modul daher ein zuschaltbares Zusatzfilter in einem Signalpfad auf, das nur dann zugeschaltet wird, wenn die vom Controller bestimmte gegenseitige Isolation dieses Signalpfads mit einem zum Senden genutzten aktiven Signalpfad einen Schwellwert unterschreitet. So wird gewährleistet, dass bei einem plötzlich eintretenden, extremen, die Impedanz stark verändernden Umgebungszustand trotz des dadurch bedingten starken Übersprechens eine Beschädigung von Endstufen anderer Signalpfade durch das aktive Sendesignal vermieden wird. Eine weitere Möglichkeit, Beschädigungen in einem passiven Signalpfad durch übersprechende Leistung des Sendesignals im aktiven Signalpfad zu vermeiden besteht darin, diesen passiven Signalpfad von der damit verbundenen Antenne zu trennen, wenn die detektierte Isolation einen bestimmten Schwellwert unterschreitet. Damit wird der passive Signalpfad sicher vor zu starkem Übersprechen geschützt.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der dazugehörigen Figuren näher erläutert.
- 1 zeigt ein an sich bekanntes Modul mit zwei Antennen samt dazugehörigem Antennentunern und Signalpfaden,
- 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Modul ausschnittsweise in schematischer Darstellung,
- 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Modul mit weiteren Schaltungsblöcken in schematischer Darstellung,
- 4 zeigt ein Modul mit wahlweise zuschaltbarem Zusatzfilter in einem Signalpfad,
- 5 zeigt ein erfindungsgemäßes Modul mit abschaltbarem Signalpfad.
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1 zeigt ein an sich bekanntes Frontendmodul für ein Endgerät einer drahtlosen Sende-/Empfangseinrichtung mit zwei Antennen AN1, AN2. Jede Antenne ist mit einem Antennentuner AT1 beziehungsweise AT2 verbunden. Der jeweilige Antennentuner ist mit einer als Antennenschalter fungierenden Schalteinheit SE verbunden, mit der dem jeweiligem Signalpfad SP1, SP2 mehrere unterschiedliche Filter F1, F2, F3, F4 wahlweise zugeschaltet werden können. Die unterschiedlichen Filter sind jeweils einem Frequenzband für ein Mobilfunksystem zugeordnet. In der Figur sind die Filter F als Duplexer ausgebildet und weisen miteinander verschaltete Sende- und Empfangsfilter für das jeweilige Mobilfunksystem auf. Möglich ist es jedoch auch, dass die Schalteinheit SE im TDD-Betrieb den Signalpfad SP wahlweise jeweils mit einem Einzelfilter für Sende- oder Empfangsbetrieb in einem Mobilfunksystem verschaltet.
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An den jeweiligen Signalpfad angekoppelt sind die Detektoren DET1, DET2, die eine reflektierte Leistung bestimmen können und daher beispielsweise als Richtkoppler und Logarithmierer ausgebildet sind. Die Detektoren sind mit einem Controller CT verbunden, der aus der in einem Signalpfad (beispielsweise SP1) detektierten reflektierten Leistung die Fehlanpassung ermittelt und damit den Antennentuner AT1 steuert. In dieser bekannten Anordnung ist jeweils nur eine Antenne beziehungsweise nur ein Signalpfad und die daran angeschlossenen Detektoren aktiv. Das bekannte Frontendmodul kann daher jeweils nur die aktive Antenne aufgrund der von ihr verursachten Reflexion anpassen. Eine Anpassung ist erforderlich, da auf die Antenne AN externe Einflüsse EX einwirken, die die Impedanz zur Umgebung verändern, da sie beispielsweise induktive und vorzugsweise kapazitive Wechselwirkungen zur Antenne erzeugen. Weitere Wechselwirkungen, die die Antennenanpassung verändern können, sind Kopplungen KP zwischen erster und zweiter Antenne AN1/AN2.
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2 zeigt nun ausschnittsweise eine erfindungsgemäße Schaltungskonfiguration mit der das in 1 beschriebene und an sich bekannte Frontendmodul bezüglich schnellerer und genauerer Antennenanpassung verbessert werden kann.
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Angenommen ist ein aktiver Sende-/Empfangsbetrieb über die erste Antenne AN1 und den ersten Signalpfad SP1. Der an den ersten Signalpfad SP1 angekoppelte erste Detektor DET1 liefert ein erstes Signal an den Controller CT. Neu ist, dass der Controller CT auch Signale des zweiten Detektors zur Anpassung der ersten Antenne heranzieht. Die Signale des zweiten Detektors DET2 werden in einem Komparator KOMP mit den Signalen des ersten Detektors DET1 verglichen, um eine verschlechterte Isolation zwischen erster und zweiter Antenne AN1, AN2 zu erkennen. Wird eine solche verschlechterte Isolation erkannt, generiert der Komparator ein Korrektursignal, welches zusammen mit den Signalen des ersten Detektors DET1 in einem Mischer MI gemäß einem vorgegebenen Algorithmus zu einem Steuersignal SST verarbeitet und an den ersten Antennentuner AT1 gesandt wird. Dieser umfasst ein Anpassungsnetzwerk mit zumindest einer mit Hilfe des Steuersignals variierbaren Komponente, mit dem die Impedanz des Anpassnetzwerks eingestellt werden kann.
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Da erfindungsgemäß nun neben dem bekannten Messwert des am aktiven Sendepfad angeschlossenen Detektors nun auch die Isolation bezüglich einer Kopplung in die zweite Antenne zur Erzeugung des Korrektur- beziehungsweise Steuersignals herangezogen wird, kann eine Fehlpassung nun früher und sicherer erkannt werden als mit einer Anordnung, die nur Signale aus dem Detektor am aktiven Signalpfad verwertet. Das erfindungsgemäße Modul mit der neuen Schaltungsanordnung hat darüber hinaus den Vorteil, dass nach einem erfolgten ersten Anpassungsschritt, also einer ersten Veränderung der Impedanz des Anpassnetzwerks im Antennentuner AT, der tatsächliche Erfolg besser erkannt wird. Es ist nämlich möglich, ein veränderbares Anpassnetzwerk prinzipiell in zwei unterschiedliche Richtungen zu verändern, wobei das Anpassnetzwerk entweder kapazitiver oder induktiver gestaltet wird. Eine solche Veränderung kann dementsprechend auch in eine Richtung erfolgen, die von Optimum, also einer optimalen Impedanzanpassung der Antenne weg führt. Dieser Zustand ist aber unter Umständen von nur einem Detektorsignal nicht zu erkennen, da es möglich ist, dass auch die Anpassung in „falscher“ Richtung vorübergehend zu einer verminderten Reflexion führt. Mit Hilfe des Korrekturwerts, der über den zweiten Detektor ermittelt wird, gelingt es sicherer und schneller, eine solche Anpassung in falscher Richtung zu erkennen.
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Die Wirkungsweise des Komparators KOMP bei der Erzeugung des Korrektursignals kann wie folgt beschrieben werden. Im freien Raum, also ohne Einwirkung der in der 1 angedeuteten externen Einflüsse EX, beträgt die Isolation zwischen beiden Antennen AN1/AN2 zirka zehn bis 15 dB. Diese Isolation ist ausreichend, dass beispielsweise beim Senden im ersten Signalpfad SP1 ein nur geringes Signal über die zweite Antenne AN2 in den zweiten Signalpfad eingekoppelt wird. Der Komparator KOMP erkennt nun solche eingekoppelten Signale durch einen Vergleich der von beiden Detektoren gelieferten Signale. Die daraus ermittelte Isolation wird im Komparator mit einem Schwellwert verglichen, welcher üblicherweise am schlechteren Ende einer erlaubten optimalen Isolation angesiedelt ist, im gewählten Beispiel also bei zirka 10 dB. Fällt die Isolation zwischen erster und zweiter Antenne auf einen Wert darunter ab, wird ein Korrektursignal erzeugt.
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Der Schwellwert verhindert, dass trotz einer nicht mehr optimierbaren „Fehlanpassung“ dennoch Korrektursignale und daraus Steuersignale für den Antennentuner erzeugt werden, die letztendlich keine Verbesserung mehr bewirken können. Damit wird unnötiger Regelaufwand vermieden, ebenso eine erhöhte Fehlanpassung, durch Abweichen vom erreichten optimalen Wert durch erneute Steuersignale.
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3 zeigt weitere mögliche Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Frontendmoduls. Dargestellt sind ein erster Schaltungsblock SB1 und ein zweiter Schaltungsblock SB2, die nicht zum Kern der Erfindung gehören, aber das Frontendmodul weiter ausgestalten. Im ersten Schaltungsblock SB1 ist der weitere Verlauf des ersten und zweiten Signalpfads SP1, SP2 dargestellt. Dieser entspricht im Wesentlichen einer Schaltungsanordnung, wie sie bereits anhand von 1 und dem dort diskutierten bekannten Frontendmodul beschrieben wurde. Die Schalteinheit SE kann den Signalpfad SP mit einer beliebigen Anzahl von Filtereinrichtungen F verbinden. Jede Filtereinrichtung kann einem eigenen Frequenzband und damit einem eigenen Mobilfunksystem zugeordnet sein. Die Filtereinrichtung F kann jeweils ein Duplexer sein oder zwei Teilpfade zu zwei Einzelfiltern für Sende- oder Empfangspfad darstellen. Die Frequenzbereiche der mit der ersten Schalteinheit SE1 verbundenen Filtereinrichtungen F1, F2 ist dabei beispielsweise im oberen Bereich der nutzbaren Frequenzen, also üblicherweise zwischen 1710 und 2170 Megahertz angesiedelt, entsprechend der Spezifikation der Antenne AN1 für den Zwei-Gigahertzbereich. Entsprechend sind die mit der zweiten Schalteinheit SE2 verbundenen Filtereinrichtungen F3, F4 für darunter angesiedelte „niederfrequente“ Frequenzbänder im Ein-Megahertzbereich ausgelegt, üblicherweise also für Frequenzbänder, die zwischen 824 und 960 Megahertz angesiedelt sind.
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Ein weiterer Schaltungsblock SB2 sind weitere Antennen nur angedeutet, die mit weiteren Signalpfaden SB3, SB4, SB5 und SB6 verbunden sind. Erfindungsgemäß umfasst ein Modul nach dieser Ausgestaltung zumindest eine weitere Antenne samt daran angeschlossenem Signalpfad. Jeder dieser zusätzlichen Signalpfade kann in gleicher Weise mit einem Detektor verbunden sein, der mit dem Controller CT verbunden ist. Die zusätzlichen Antennen können beispielsweise ausgelegt sein für mobiles TV, WLAN, Blue Tooth oder eine Diversity-Antenne, die beispielsweise ausschließlich für RX-Signale (also zum Empfangen) genutzt wird. Des Weiteren kann in das Modul ein GPS-System mit eigener Antenne integriert sein, welches ebenfalls mit einem eigenen Detektor auf Isolation gegenüber den übrigen Antennen beziehungsweise Sende-/Empfangspfaden untersucht und überwacht werden kann.
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4 zeigt eine Ausführung, bei der die erfindungsgemäß gewonnene Information über eine möglicherweise verschlechterte Isolation zwischen zwei Antennen AN dazu ausgenutzt wird, in einen der Signalpfade SP1 ein Zusatzfilter ZF zu integrieren. Bei erkannter schlechter Isolation zwischen zwei Antennen und den zugeordneten Signalpfaden, die bei Unterschreiten eines gegebenenfalls weiteren Schwellwerts erkannt wird, wird über den Controller CT und zwei Zusatzschalter SZ1, SZ2 das Zusatzfilter ZF in den Signalpfad SP1 geschaltet. Damit kann einerseits bewirkt werden, dass Sendesignale hoher Leistung einer zusätzlichen Filterung unterzogen werden, die ein Einkoppeln in einen benachbarten Signalpfad erschweren. Möglich ist es jedoch auch, das Zusatzfilter ZF in einen passiven Signalpfad zu schalten, welcher im Beobachtungsmoment weder zum Senden noch zum Empfangen genutzt wird.
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Im passiven Signalpfad kann das zugeschaltete Zusatzfilter ZF das Einkoppeln einer zu hohen Leistung in einen empfindlichen Empfänger beispielsweise einen LNA verhindern. Das Zusatzfilter weist dann ein Passband auf, welches dem Empfangsband des (momentan) passiven Signalpfads entspricht, oder welches eine Bandsperre für die einkoppelnden Frequenzen des benachbarten Signalpfads aufweist. Solche Schalter und Zusatzfilter können zusätzlich auch in den zweiten Signalpfad SP2 oder gegebenenfalls weitere Signalpfade eingebaut werden.
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In 5 ist eine weitere Ausführung dargestellt, mit der bei Erkennen einer schlechten Isolation und damit einer zu hohen Einkopplung von Leistung aus dem benachbarten Sendepfad beziehungsweise der damit verbundenen Antenne eine Beschädigung von Empfangseinrichtung vermieden werden kann. Beim Unterschreiten eines Wertes für die Isolation in einem passiven Signalpfad SP1 wird vom Controller CT ein Signal an einen Pfadschalter ES gesandt, der den Signalpfad SP1 unterbricht. Auf diese Weise wird verhindert, dass eine zu hohe Leistung in den Signalpfad SP1 einkoppelt, indem dieser gänzlich von der Antenne getrennt wird. Auch auf diese Weise wird ein empfindlicher Empfänger vor Schäden durch eingekoppelte Leistung geschützt.
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Obwohl nur für den ersten Signalpfad SP1 dargestellt, kann ein solcher Schalter auch im zweiten Signalpfad SP2 angeordnet werden.
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Mit der Erfindung gelingt es eine bessere Anpassung der Antenne an sich ändernde Umgebungszustände zu erzielen. Bei verbesserter Anpassung kann auch die Sendeleistung reduziert werden. Damit verbessert und optimiert die Erfindung auch den SAR-Wert, der ein Maß für die Energie darstellt, die von einer elektromagnetischen Strahlungsquelle in menschliches Gewebe eingestrahlt beziehungsweise dort absorbiert wird. Eine Verringerung der SAR-Werte kann auch über eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung erzielt werden, bei der die Sendeleistung dann reduziert wird, wenn ein äußerer Zustand „Telefonieren mit am Kopf anliegendem Handy“ erkannt wird. Dieser Zustand kann sich in einer ganz bestimmten Fehlanpassung ausprägen, die mit der erfindungsgemäß verbesserten Erkennung der Fehlanpassung erkannt wird.
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Die Erfindung wurde nur anhand weniger Ausführungsbeispiele dargestellt und ist daher nicht auf diese beschränkt. Im Rahmen der Erfindung liegt es, die reflektierte Leistung in einem mit einer Antenne verbundenen Signalpfad mit einer Zusatzinformation über eine verschlechterte Isolation in einem benachbarten Signalpfad zu kombinieren, wobei Art und Anzahl der zu überwachenden beziehungsweise anzupassenden Signalpfade beliebig gewählt werden kann. Dementsprechend ist es mit der Erfindung auch möglich, neben dem Primärdetektor, der die reflektierte Leistung bestimmt, eine der Anzahl der zusätzlich überwachten Pfade entsprechende Anzahl von Korrekturwerten zu bestimmen und damit die Anpassung noch weiter verbessern. Darüber hinaus kann das Frontendmodul in an sich bekannter Weise weiter ausgestaltet werden, ohne von der Erfindung abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- AN1
- erste Antenne
- AN2
- zweite Antenne
- AT1
- erster Antennentuner
- AT2
- zweiter Antennentuner
- CT
- Controller
- Det1
- erster Detektor (Richtkoppler)
- Det2
- zweiter Detektor
- Ex
- Externe Einflüsse
- F1,F2
- Filtereinrichtung
- Komp
- Komparator
- KP
- Kopplung
- MI
- Mischer
- PS
- Pfadschalter
- SB
- Schaltungsblock
- SE
- Antennenschalter
- SP1, SP2, SP
- Signalpfad,
- SSt
- Steuersignal
- SZ
- Zusatzschalter
- ZF
- Zusatzfilter
