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Die Erfindung betrifft Mobilfunkgeräte mit einem HF-Filter, welches für zumindest zwei verschiedene Betriebsarten genutzt wird. Die Erfindung betrifft ferner Verfahren zum Betrieb eines Mobilfunkgeräts sowie die Verwendung eines HF-Filters für zumindest zwei verschiedene Betriebsarten.
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Der Frequenzbereich, der weltweit für Mobilfunksysteme reserviert ist, umfasst viele Frequenzbänder. Es gibt eine Vielzahl verschiedener Mobilfunkstandards und viele Duplexverfahren, die ein modernes Mobilfunkgerät bedienen können muss, um konkurrenzfähig zu sein. Gleichzeitig besteht der Trend zu immer weiter gehender Miniaturisierung von in Mobilfunkgeräten verbauten elektrischen Komponenten, durch die die Standards und Duplexverfahren bedient werden.
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Gängige Mobilfunkstandards in Europa sind GSM (Global System for Mobile communication) und UMTS (Universal Mobile Telecommunications Systems). Gängige Duplexverfahren sind FDD-Verfahren (Frequency Division Duplexing), bei denen Sende- und Empfangssignale prinzipiell gleichzeitig, aber auf verschiedenen Frequenzen übertragen werden, TDD-Verfahren (TDD = Time Division Duplexing), bei denen Sende- und Empfangssignale abwechselnd in aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen übertragen werden, und das Duplexverfahren des GSM-Standards, bei dem Sende- und Empfangssignale sowohl auf verschiedenen Frequenzen als auch nacheinander in Zeitschlitzen übertragen werden.
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Obwohl die Bauform möglichst klein sein soll, kann ein Mobilfunkgerät deshalb leicht zehn oder mehr HF-Filter aufweisen, auch wenn z. B. aus der
DE 100 53 205 A1 Maßnahmen zur Integration von Schaltungselementen für einen Multiband- und/oder Multimode Betrieb bekannt sind.
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Die Konsequenzen dieser gegenläufigen Trends sind eine immer größere Gefahr durch Übersprechen, d.h. Einkoppeln störender Signale eines Signalpfads in einen anderen Signalpfad, sowie höhere Kosten durch komplexeren Schaltungsaufwand.
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Es ist deshalb eine Aufgabe, ein Mobilfunkgerät anzugeben, das mit gängigen Mobilfunkstandards und Duplexverfahren kompatibel ist, aber eine geringere Komplexität als bekannte Geräte aufweist und deshalb weniger störanfällig arbeitet und günstiger herzustellen ist. Es ist ferner eine Aufgabe, ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Mobilfunkgeräts anzugeben.
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Diese Aufgaben werden durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Abhängige Ansprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen an.
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Ein Mobilfunkgerät umfasst eine Antenne, eine Transceiver-Schaltung und ein zwischen der Antenne und der Transceiver-Schaltung verschaltetes HF-Filter. Die Transceiver-Schaltung weist einen ersten Port zum Übertragen erster HF-Signale und einen zweiten Port zum Übertragen zweiter HF-Signale auf. Die zweiten HF-Signale sind dabei von den ersten HF-Signalen verschieden. Das HF-Filter weist einen an die Antenne gekoppelten Antennenport und einen an die Transceiver-Schaltung gekoppelten Transceiver-Port auf. Der Transceiver-Port des HF-Filters ist an den ersten Port und an den zweiten Port der Transceiver-Schaltung gekoppelt.
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Die Antenne dient dabei zum Senden oder Empfangen von HF-Signalen. Die Transceiver-Schaltung kann Schaltungskomponenten wie Leistungsverstärker, die in entsprechenden Sendesignalpfaden verschaltet sind, und geräuscharme Verstärker (engl.: low noise amplifier), die in Empfangssignalpfaden verschaltet sein können, umfassen. Das HF-Filter ist Teil der Frontend-Schaltung, die die Antenne oder gegebenenfalls mehrere Antennen des Mobilfunkgeräts mit entsprechenden Ports der Transceiver-Schaltung verbindet. Die Kopplung zwischen Antenne und HF-Filter einerseits bzw. zwischen HF-Filter und Transceiver-Schaltung andererseits bedeutet, dass die entsprechenden Elemente direkt miteinander verschaltet sein können. Ebenso ist es möglich, dass weitere Schaltungselemente, z. B. Impedanzanpasselemente, Duplexer, Diplexer, Antennenschalter oder weitere Filter, in entsprechenden Signalpfaden zwischen der Antenne und der Transceiver-Schaltung verschaltet sein können.
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Es wird also ein Mobilfunkgerät erhalten, bei dem zwei verschiedene Ports der Transceiver-Schaltung über ein und dasselbe HF-Filter an die Antenne gekoppelt sind. Obwohl die Bandbreite der global zur Verfügung stehenden HF-Frequenzen für Mobilfunkkommunikation sehr groß ist, gibt es Überschneidungen einzelner Frequenzbänder unterschiedlicher Mobilfunkstandards oder Duplexverfahren. Es wurde erkannt, dass die Benutzung eines HF-Filters für eben solche unterschiedlichen Signale einer gleichen oder ähnlichen Frequenz die Komplexität der Frontend-Schaltung und damit die Komplexität des Mobilfunkgeräts verringert, wodurch die Zahl der HF-Filter reduziert ist. Ferner ist die Zahl der benötigten Pins an einem Transceiver-Chip, also auf dem Chip, in dem zumindest Teile der Transceiver-Schaltung realisiert sind, reduziert. Ferner ist die Komplexität eines Bandselektionsschalters, wenn vorhanden, reduziert.
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Durch die verringerte Anzahl an Pins, die verringerte Anzahl an HF-Filtern und die verringerte Komplexität eines Bandselektionsschalters wird die Signalqualität von HF-Signalen, die in Signalpfaden des Geräts propagieren, prinzipiell verbessert. Dabei ist allerdings zu beachten, dass das doppelt oder mehrfach genutzte HF-Filter nicht nur den Spezifikationen eines Mobilfunkstandards und eines Duplexverfahren gehorchen muss. Vielmehr werden nun teils widersprüchliche Anforderungen an das HF-Filter gestellt, sodass der Entwurf des Filters besonders sorgfältig erfolgen muss und seine physikalische Realisierung durch tendenziell kleinere Toleranzen erschwert ist.
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In einer Ausführungsform unterscheiden sich die ersten HF-Signale von den zweiten HF-Signalen dadurch, dass sie unterschiedliche Duplexverfahren verwenden.
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Als Duplexverfahren kommen frequenzgestützte Duplexverfahren (z. B. FDD-Verfahren), zeitgestützte Duplexverfahren (z. B. TDD-Verfahren), wie in GSM-Systemen verwendete kombinierte zeitgestützte und frequenzgestützte Verfahren, Code-Duplex-Verfahren, z. B. CDMA (CDMA = Code Division Multiple Access) oder Polarisationsmultiplexverfahren in Frage.
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In einer Ausführungsform gehören die ersten und zweiten HF-Signale unterschiedlichen Mobilfunkstandards an. Als Mobilfunkstandards kommen z. B. die Standards AMPS (Advanced Mobile Phone Service), DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications), GSM (Global System for Mobile communications), LTE (Long-Term Evolution), PCN (Personal Communication Network), PDC (Personal Digital Cellular), RTMS (Radio Telephone Mobile System), CT1 oder CT1+ oder CT2 (Cordless Telephone) oder UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), WLAN (Wireless Local Area Network), WiMAX (Worldwide inter-operability for Microwave Access), IMT-Advanced (International Mobile Telecommunications Advanced) in Frage.
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In einer Ausführungsform werden die ersten und zweiten HF-Signale in Frequenzbändern mit einer gemeinsamen Frequenz übertragen, d. h. dass die Frequenzbänder der ersten und zweiten HF-Signale insofern überlappen, wie es eine gemeinsame Frequenz gibt, die sowohl Teil des Frequenzbands der ersten HF-Signale wie auch Teil des Frequenzbands der zweiten HF-Signale ist.
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Im Allgemeinen sind die Frequenzbänder der ersten HF-Signale und der zweiten HF-Signale nicht identisch, obwohl dies technisch möglich wäre. Vielmehr muss das HF-Filter so ausgestaltet sein, dass sowohl die ersten HF-Signale als auch die zweiten HF-Signale das Filter passieren können. Andere, unerwünschte HF-Signale mit Frequenzkomponenten, die weder dem Frequenzband der ersten HF-Signale noch dem Frequenzband der zweiten HF-Signale angehören, können das HF-Filter dagegen nicht passieren. Vorteilhafterweise ist das HF-Filter deshalb ein Bandpassfilter mit einem Bandpass, das die Frequenzbänder der beiden HF-Signale umfasst.
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Das Realisieren von Bandpassfiltern mit einem breiten Passband ist dabei keineswegs trivial. Da ein Frequenzband, welches die Frequenzen beider HF-Signale umfassen soll, im Allgemeinen breiter ist als jedes einzelne Frequenzband der beiden HF-Signale, ist der Entwickler des Mobilfunkgeräts vor schwierige technische Probleme gestellt, da das HF-Filter schließlich auch Spezifikationen bzgl. der Nahselektion, der Fernselektion, der Einfügedämpfung im Passband und der Breiten der Passbandflanken einzuhalten hat.
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Problematisch bei HF-Filtern mit großen Bandbreiten sind die zugehörigen Gütefaktoren. So nimmt in etwa der Gütefaktor Q von etwa 900 auf etwa 300 ab, wenn die relative Bandbreite von 5% auf 11% ansteigt. Je nach Gütefaktor, der von einer Spezifikation gefordert ist, kann somit eine maximale Bandbreite von 5%, 8%, 10% oder 11% die möglichen erlaubten Kombinationen einschränken.
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In einer Ausführungsform werden die ersten und zweiten HF-Signale in einem Frequenzband mit einer maximalen relativen Bandbreite von 11 % übertragen. Das Frequenzband ist dabei ein so genanntes gemeinsames Frequenzband, das die Frequenzen der Frequenzbänder der ersten und zweiten HF-Signale als Teilmengen umfasst.
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Die relative Bandbreite RB in Prozent ist dabei folgendermaßen definiert: RB = 200·(foB – fuB)/(foB + fuB), wobei fob die Frequenz der oberen Bandkante und fuB die der unteren Bandkante sind.
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Es wurde erkannt, dass z. B. elektroakustisch aktive Bauelemente die Möglichkeit zur Realisierung derart breiter Passbänder liefern, wenn ein Satz optimaler Betriebsparameter und Designparameter gefunden werden kann.
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Einfacher zu bauende HF-Filter für eine gemeinsame Benutzung mit ersten und zweiten HF-Signalen können allerdings auch geringere relative Bandbreiten, z. B. mit Werten von 2, 4, 6, 8 oder 10 %, aufweisen.
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In einer Ausführungsform ist das HF-Filter ausgewählt aus einem SAW-Filter (SAW = Surface Acoustic Wave = akustische Oberflächenwelle), einem BAW-Filter (BAW = Bulk Acoustic Wave = akustische Volumenwelle), einem GBAW-Filter (GBAW = Guided Bulk Acoustic Wave = geführte akustische Volumenwelle).
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Derartige HF-Filter arbeiten mit Elektrodenstrukturen und einem piezoelektrischen Material, wobei elektromagnetische HF-Signale in akustische Wellen und umgekehrt gewandelt werden.
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In einer Ausführungsform eines solchen elektroakustischen Filters umfasst das HF-Filter ein piezoelektrisches Material und eine Elektrodenstruktur auf dem piezoelektrischen Material. Es ist auch möglich, dass ein piezoelektrisches Material zwischen zwei großflächig gebildeten Elektrodenstrukturen in einem BAW-Bauelement angeordnet ist. Die Elektrodenstruktur ist so auf dem piezoelektrischen Material angeordnet und die Ausrichtung des piezoelektrischen Materials ist so gewählt, dass die Bandbreite des HF-Filters (also die "gemeinsame Bandbreite") größer als die kleinere der beiden Bandbreiten der beiden HF-Signale ist.
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Die Ausrichtung des piezoelektrischen Materials, also die Orientierung der piezoelektrischen Achsen bzw. der Achsen der Elementarzellen des piezoelektrischen Materials relativ zu einem Koordinatensystem des gesamten Bauelements und zu den Elektrodenstrukturen kann dabei durch Eulerwinkel angegeben werden. Eine geeignete Wahl von Eulerwinkeln ermöglicht eine ausreichend große Bandbreite, ohne dass andere elektroakustische Eigenschaften zu stark verschlechtert sind.
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In einer Ausführungsform ist der Transceiver-Port des HF-Filters an Ports der Transceiver-Schaltung gekoppelt, wobei die zwei oder mehr an das Filter gekoppelten Ports der Transceiver-Schaltung zur Übertragung von TX-(Sende-) und/oder RX-(Empfangs-)Signalen folgender Bänder vorgesehen sind:
- – Band 33 zusammen mit Band 39 oder
- – Band 33 zusammen mit Band 37 zusammen mit Band 39 oder
- – Band 33 zusammen mit Band 35 zusammen mit Band 39 oder
- – Band 33 zusammen mit Band 35 zusammen mit Band 37 oder
- – Band 36 zusammen mit Band 37 zusammen mit Band 1900 oder
- – Band 33 zusammen mit Band 36 zusammen mit Band 37 zusammen mit Band 1900 oder
- – Band 35 zusammen mit Band 1800 oder
- – Band 33 zusammen mit Band 35 zusammen mit Band 39 zusammen mit Band 1800 oder
- – Band 33 zusammen mit Band 35 zusammen mit Band 37 zusammen mit Band 39 zusammen mit Band 1800 oder
- – Band 34 zusammen mit Band 36 zusammen mit Band 1900 oder
- – Band 34 zusammen mit Band 36 zusammen mit Band 37 zusammen mit Band 1900 oder
- – Band 33 zusammen mit Band 34 zusammen mit Band 36 zusammen mit Band 37 zusammen mit Band 1900.
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D. h. es ist insbesondere möglich, über ein und dasselbe HF-Filter HF-Signale des Bands 33 als erste Signale und Signale des Bands 39 als zweite Signale (hier die erstgenannte Bandkombination) zu verwenden.
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Bandnummern ≥ 1 und ≤ 26 stellen dabei Bänder eines FDD-Systems gemäß folgender Tabelle dar:
| Bandnummer | "Uplink"-Band (TX, MHz) | "Downlink"-Band (RX, MHz) | Relative Bandbreite TX (%) | Relative Bandbreite RX (%) |
| 1 | 1920–1980 | 2110–2170 | 3,08 | 2,80 |
| 2 | 1850–1910 | 1930–1990 | 3,19 | 3,06 |
| 3 | 1710–1785 | 1805–1880 | 4,29 | 4,07 |
| 4 | 1710–1755 | 2110–2155 | 2,06 | 2,11 |
| 5 | 824–849 | 869–894 | 2,99 | 2,84 |
| 6 | 830–840 | 875–885 | 1,2 | 1,14 |
| 7 | 2500–2570 | 2620–2690 | 2,76 | 2,64 |
| 8 | 880–915 | 925–960 | 3,9 | 3,71 |
| 9 | 1749,9–1784,9 | 1844,9–1879,9 | 1,98 | 1,88 |
| 10 | 1710–1770 | 2110–2170 | 3,45 | 2,8 |
| 11 | 1427–9–1447,9 | 1475,9–1495,9 | 1,39 | 1,35 |
| 12 | 699–716 | 729–746 | 2,4 | 2,31 |
| 13 | 777–787 | 746–756 | 1,28 | 1,33 |
| 14 | 788–798 | 758–768 | 1,26 | 1,31 |
| 15 | 1900–1920 | 2600–2620 | 1,05 | 0,77 |
| 16 | 2010–2025 | 2585–2600 | 0,74 | 0,58 |
| 17 | 704–716 | 734–746 | 1,69 | 1,62 |
| 18 | 815–830 | 860–875 | 1,82 | 1,73 |
| 19 | 830–845 | 875–890 | 1,79 | 1,7 |
| 20 | 832–862 | 791–821 | 3,54 | 3,72 |
| 21 | 1747,9–1462,9 | 1495,9–1510,9 | 1,03 | 1,00 |
| 22 | 3410–3490 | 3510–3590 | 2,32 | 2,25 |
| 23 | 2000–2020 | 2180–2200 | 1,00 | 0,91 |
| 24 | 1626,5–1660,5 | 1525–1559 | 2,07 | 2,20 |
| 25 | 1850–1915 | 1930–1995 | 3,45 | 3,31 |
| 26 | 814–849 | 859–894 | 4,21 | 3,99 |
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Da in FDD-Verfahren unterschiedliche Frequenzen für Sende- und Empfangssignale verwendet werden, sind zu jedem Band die entsprechenden Sende-(TX) und Empfangsfrequenzen (RX) anzugeben.
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In reinen TDD-Verfahren können aufgrund der in unterschiedlichen Zeitschlitzen gesendeten Sende- und Empfangssignale die gleichen Frequenzen genutzt werden. Entsprechend sind in der folgenden Tabelle die Sende- bzw. Empfangsfrequenzen der Bänder 33 bis 43 angegeben:
| Bandnummer | Uplink/Downlink-Band (MHz) | Relative Bandbreite (%) |
| 33 | 1900–1920 | 1,05 |
| 34 | 2010–2025 | 0,74 |
| 35 | 1850–1910 | 3,19 |
| 36 | 1930–1990 | 3,06 |
| 37 | 1910–1930 | 1,04 |
| 38 | 2570–2620 | 1,93 |
| 39 | 1880–1920 | 2,11 |
| 40 | 2300–2400 | 4,26 |
| 41 | 2496–2690 | 7,48 |
| 42 | 3400–3600 | 5,71 |
| 43 | 3600–3800 | 5,41 |
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Im GSM-Standard werden Sende- und Empfangssignale sowohl bei unterschiedlichen Frequenzen als auch in unterschiedlichen Zeitschlitzen gesendet bzw. empfangen. Relevant sind in erster Linie die Empfangsfrequenzbänder, welcher im Folgenden angegeben werden:
| GSM-Band | Downlink-Band (MHz) | Relative Bandbreite (%) |
| 850 | 869–894 | 2,84 |
| 900 | 925–960 | 3,71 |
| 1800 | 1805–1880 | 4,07 |
| 1900 | 1930–1990 | 3,06 |
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Liegen Bänder dicht beieinander oder überlappen sie sogar, so ist es denkbar, die entsprechenden Frequenzen über ein und dasselbe HF-Filter zu leiten, um die Zahl der Filter zu reduzieren. Insbesondere die oben angegebenen Kombinationen werden in folgender Tabelle noch einmal übersichtlich zusammengefasst:
| Bandkombination | gemeinsames Uplink/Downlink- Band (MHz) | Relative Bandbreite (%) |
| 33 + 39 | 1880–1920 | 2,11 |
| 33 + 37 + 39 | 1880–1930 | 2,62 |
| 33 + 35 + 39 | 1850–1920 | 3,71 |
| 33 + 35 + 37 | 1850–1930 | 4,23 |
| 36 + 37 + 1900 | 1910–1990 | 4,10 |
| 33 + 36 + 37 + 1900 | 1900–1990 | 4,63 |
| 1800 + 35 | 1805–1910 | 5,65 |
| 33 + 35 + 39 + 1800 | 1805–1920 | 6,17 |
| 33 + 35 + 37 + 39 + 1800 | 1805–1930 | 6,69 |
| 34 + 36 + 1900 | 1930–2025 | 4,80 |
| 34 + 36 + 37 + 1900 | 1910–2225 | 5,84 |
| 34 + 33 + 36 + 37 + 1900 | 1900–2225 | 6,73 |
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Ein Verfahren zum Betrieb eines der oben genannten Ausführungsbeispiele eines Mobilfunkgeräts wird derart ausgeführt, dass das HF-Filter gleichzeitig oder nacheinander sowohl mit ersten HF-Signalen als auch mit zweiten, von den ersten HF-Signalen verschiedenen Signalen betrieben wird.
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Mit anderen Worten: die ersten und/oder zweiten HF-Signale werden gleichzeitig oder in Zeitschlitzen nacheinander von der Transceiver-Schaltung zur Antenne oder von der Antenne zur Transceiver-Schaltung durch das HF-Filter geführt.
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Die Verwendung eines einzigen HF-Filters in einem Mobilfunkgerät für HF-Signale ist also tatsächlich möglich und verringert die Komplexität und damit die Herstellungskosten eines entsprechenden Mobilfunkgeräts. Die HF-Signale können dabei unterschiedlichen Multiplexverfahren oder unterschiedlichen Mobilfunkstandards zugeordnet sein.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von schematischen Figuren und typischen Ausführungsbeispielen erläutert.
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Es zeigen:
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1 den schematischen Aufbau eines Mobilfunkgeräts MFG,
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2 eine Ausführungsform, bei der das HF-Filter als Bandpassfilter ausgestaltet ist,
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3 eine Ausführungsform mit einer Frequenzweiche zwischen dem Filter und der Antenne,
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4 eine Ausführungsform mit weiteren Signalpfaden und einem Bandselektionsschalter,
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5 eine Ausführungsform mit einer Vielzahl an Signalpfaden,
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6 eine Ausführungsform, bei der das HF-Filter Teil eines Duplexers ist,
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7 eine Ausführungsform eines Mobilfunkgeräts mit zwei Antennen,
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8 die Anordnung benachbarter Frequenzbereiche relativ zueinander sowie entsprechend erweiterte Frequenzbänder, die mehrere konventionelle Frequenzbänder umfassen.
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1 zeigt schematisch ein Mobilfunkgerät MFG mit einem HF-Filter F, einer Transceiver-Schaltung TS und Ports, über die das Filter und die Transceiver-Schaltung gekoppelt sind. Insbesondere weist das Mobilfunkgerät einen Antennenport AP und einen Transceiver-Port TP auf. Das HF-Filter F ist über den Antennenport an eine Antenne gekoppelt. Über seinen Transceiver-Port ist das HF-Filter F an die Ports der Transceiver-Schaltung TS gekoppelt. Insbesondere umfasst die Transceiver-Schaltung einen ersten Port P1 und einen zweiten Port P2, über die der Transceiver-Port des Filters mit der Transceiver-Schaltung gekoppelt ist. Die in 1 gezeigte Ausführung zeigt eine direkte Verschaltung des Filters mit der Antenne und der Transceiver-Schaltung. Weitere Schaltungselemente können alternativ zwischen der Antenne und der Transceiver-Schaltung verschaltet sein, um Impedanzanpassungen vorzunehmen oder weitere Filterfunktionen wahrzunehmen.
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2 zeigt eine Ausführungsform, bei der das HF-Filter F als Bandpassfilter BPF ausgeführt ist. Das Bandpassfilter BPF hat dann vorzugsweise ein derart ausgestaltetes Passband, dass Frequenzen der ersten HF-Signale und der zweiten HF-Signale passieren können.
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3 zeigt eine Ausführungsform, bei der zwischen dem HF-Filter F und der Antenne eine Frequenzweiche W verschaltet ist. Über die Frequenzweiche W können somit unterschiedliche Signalpfade mit derselben Antenne gekoppelt werden. Die Frequenzweiche W kann dabei als Diplexer, als Duplexer oder als Bandselektionsfilter ausgestaltet sein. In einem weiteren Signalpfad umfasst das Mobilfunkgerät ein weiteres Bandpassfilter, das parallel zum HF-Filter F geschaltet ist und das Übermitteln von Sende- oder Empfangssignalen zwischen Antenne und Transceiver-Schaltung ermöglicht.
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4 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Frequenzweiche W als Bandselektionsschalter S ausgestaltet ist, über den die Antenne wahlweise mit einem von dreien, oder allgemeiner: mit einem von vielen parallelen Signalpfaden von der Antenne zur Transceiver-Schaltung TS verschaltet werden kann.
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5 zeigt eine Ausführungsform, bei der das HF-Filter F über symmetrisch (balanced) geführte Signalleitungen mit entsprechenden Ports eines rauscharmen Verstärkers LNA verschaltet ist. In Frage kommen prinzipiell asymmetrisch (unbalanced) geführte Signalleitungen, in denen ein HF-Signal gegenüber einem Bezugspotenzial geleitet wird. Balanced geführte Signalleitungen weisen zwei parallele Leitungsabschnitte auf, wobei in jedem Leitungsabschnitt ein HF-Signal mit einem Phasenversatz von 180° relativ zum jeweils anderen Leitungssignal geführt wird. Eine solche balanced geführte Signalleitung ist unempfindlicher gegenüber Gleichtaktstörungen.
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Das Mobilfunkgerät kann neben dem bisher erwähnten HF-Filter F weitere HF-Filter F2 umfassen, die zur gemeinsamen Verwendung mit unterschiedlichen HF-Signalen einer ersten und einer zweiten Art dienen.
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Ferner kann das Mobilfunkgerät eine Vielzahl von weiteren Filtern in parallelen Signalpfaden umfassen und somit eine Vielzahl an Übertragungsstandards und Duplexverfahren beherrschen.
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6 zeigt eine Ausführungsform, bei der das HF-Filter F als Sendefilter FRX eines Duplexers DU ausgestaltet ist. Über dieses Empfangsfilter FRX können z. B. Signale des FDD-Bands 2 sowie GSM 1900 Empfangssignale und Signale des TDD-Bands 36 propagieren.
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7 zeigt eine Ausführungsform, bei der das Mobilfunkgerät MFG neben der Antenne A1 eine weitere Antenne A2 umfasst, damit beispielsweise HF-Signale zusätzlicher Frequenzbänder, z. B. bei 2,7 GHz, gesendet und empfangen werden können. Die gemeinsame Verwendung eines HF-Filters F wird dabei durch weitere Antennen, weitere Signalpfade und weitere Filter und Transceiver-Schaltungen und Segmente einer gemeinsamen Transceiver-Schaltung nicht gestört. Die Verwendung unterschiedlicher Duplexverfahren oder unterschiedlicher Übertragungsstandards für verschiedene Frequenzbänder ist kompatibel mit anderen üblichen Schaltungselementen eines Mobilfunkgeräts, sodass der Aufwand bezüglich der Anpassung an andere Filter, gegebenenfalls bis auf Impedanzanpassungen, gering bleibt.
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8 zeigt die relative Lage typischer TDD- und/oder GSM-Frequenzbänder. Die durch Schraffur gekennzeichneten Frequenzbänder umfassen in ihrem Frequenzbereich zwei oder mehrere typische Frequenzbänder. Die zum jeweiligen kombinierten Frequenzband gehörigen Bezugszeichen bezeichnen eben diese Frequenzbänder. 8 ist somit die grafische Darstellung der in der oben gezeigten Tabelle dargestellten Bänderkombinationen.
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Bezugszeichenliste
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- 1800:
- GSM RX-Band 1800
- 1900:
- GSM RX-Band 1900
- 33–39
- TDD-Bänder
- A1:
- Antenne
- A2:
- Antenne
- AP:
- Antennen-Port des HF-Filters
- BPF:
- Bandpassfilter
- DU:
- Duplexer
- F:
- HF-Filter
- F2:
- weiteres gemeinsam genutztes HF-Filter
- FRX:
- Empfangsfilter
- FTX:
- Sendesignalfilter
- LNA:
- rauscharmer Verstärker
- MFG:
- Mobilfunkgerät
- P1:
- erster Port der Transceiver-Schaltung
- P2:
- zweiter Port der Transceiver-Schaltung
- PA:
- Leistungsverstärker im Sendesignalpfad
- S:
- Bandselektionsschalter
- TP:
- Transceiver-Port des HF-Filters
- TS:
- Transceiver-Schaltung
- W:
- Frequenzweiche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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