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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Offenbarung der U.S. Provisional Application No. 62/154.356, eingereicht am 29. April 2015, auf deren Gesamtheit wird hierin Bezug genommen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Antennensystem und insbesondere auf ein Antennensystem mit einem harmonischen Ausblendungselement.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Um die LTE-A (Long Term Evolution-Advance) Anforderungen zu erfüllen, wird die Unterstützung von Übertragungsbandbreiten, die breiter als die Bandbreite von 20 MHz, die in 3GPP (3rd Generation Partnership Project) Release 8/9 spezifiziert ist, gefordert. Die bevorzugte Lösung ist die Träger-Aggregation, die eine der markantesten Merkmale von 4G LTE-A ist. Die Träger-Aggregation ermöglicht die Ausweitung der effektiven Bandbreite, die einem Benutzerendgerät bereitgestellt wird, durch gleichzeitige Nutzung von Funkressourcen auf mehrere Träger. Mehrere Komponententräger werden aggregiert, um eine größere Gesamtübertragungsbandbreite zu bilden.
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Jedoch erfordert die Technik der Träger-Aggregation mehrerer Frequenzbereiche und eine breite Frequenzbereichsbreite. Es ist eine kritische Herausforderung für Ingenieure geworden, ein Antennensystem zu entwerfen, das die Anforderungen der Träger-Aggregation erfüllt.
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KURZER ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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In einem Aspekt wird ein Antennensystem umfassend eine Antenne offenbart, eine erste Frequenzteilerschaltung, eine zweite Frequenzteilerschaltung und eine Vielzahl von Anpassungsschaltungen. Die erste Frequenzteilerschaltung ist mit der Antenne gekoppelt. Die Anpassungsschaltungen sind mit der ersten Frequenzteilerschaltung gekoppelt. Die zweite Frequenzteilerschaltung ist mit den Anpassungsschaltungen gekoppelt. Die Anpassungsschaltungen sind konfiguriert, um Signale mit unterschiedlicher Frequenz zu verarbeiten.
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In einigen Ausführungsformen, wenn die erste Frequenzteilerschaltung einen Frequenzbereich von der ersten Antenne erhält, teilt die Frequenzteilerschaltung den Frequenzbereich in eine Vielzahl von Frequenzunterbereiche, und gibt zumindest zwei der Frequenzunterbereiche jeweils an die Anpassungsschaltungen weiter.
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In einigen Ausführungsformen, wenn die erste Frequenzteilerschaltung einen oder mehrere Frequenzunterbereiche jeweils von einem oder mehreren der Anpassungsschaltungen erhält, gibt die erste Frequenzteilerschaltung einen oder mehreren erhaltene Frequenzunterbereiche an die ersten Antenne weiter.
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In einigen Ausführungsformen enthält die erste Frequenzteilerschaltung eine erste Schnittstelle die mit der ersten Antenne gekoppelt ist, einer Vielzahl von zweiten Schnittstellen, die jeweils mit den Anpassungsschaltungen gekoppelt sind, und eine Vielzahl von Signalpfaden, die zwischen der ersten Schnittstelle und den zweiten Schnittstellen gekoppelt sind. Die Signalpfade sind konfiguriert, um jeweils eine Vielzahl von Frequenzunterbereichen von der ersten Schnittstelle an die zweiten Schnittstellen weiterzugeben, oder jeweils von den zweiten Schnittstellen zu der ersten Schnittstelle.
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In einigen Ausführungsformen, wenn die zweite Frequenzteilerschaltung einen Frequenzbereich von einem RF(Radio Frequency)-Modul erhält, teilt die zweite Frequenzteilerschaltung den Frequenzbereich in eine Vielzahl von Frequenzunterbereichen, und gibt jeweils mindestens zwei Frequenzunterbereiche an die Anpassungsschaltungen weiter.
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In einigen Ausführungsformen, wenn die zweite Frequenzteilerschaltung einen oder mehrere Frequenzunterbereiche von einem oder mehreren der Anpassungsschaltungen erhält, gibt die zweite Frequenzteilerschaltung mindestens einen der einen oder mehreren erhaltenen Frequenzteilbereiche an das RF-Modul weiter.
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In einigen Ausführungsformen enthält die zweite Frequenzteilerschaltung eine erste mit einem RF-Modul gekoppelte Schnittstelle und eine Vielzahl von zweiten Schnittstellen, die jeweils mit den Anpassungsschaltungen gekoppelt sind, und eine Vielzahl von Signalpfaden, die zwischen der ersten Schnittstelle und den zweiten Schnittstelle gekoppelt sind. Die Signalpfade sind konfiguriert um jeweils eine Vielzahl von Frequenzunterbereichen von der ersten Schnittstelle an die zweiten Schnittstellen weiterzugeben, oder jeweils von den zweiten Schnittstellen an die erste Schnittstelle.
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Das Antennensystem umfasst ferner ein erstes RF(Radio Frequency/Funkfrequenz)-Modul. Das erste RF-Modul ist mit der zweiten Frequenzteilerschaltung gekoppelt.
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In einigen Ausführungsformen hat die zweite Frequenzteilerschaltung einen ersten Frequenzanschluss, der mit einer ersten Anpassungsschaltung aus den Anpassungsschaltungen gekoppelt ist, einen zweiten Frequenzanschluss, der mit einer zweiten Anpassungsschaltung aus den Anpassungsschaltungen gekoppelt ist, und ein kombinierten Frequenzanschluss der mit dem ersten RF-Modul gekoppelt ist.
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In einigen Ausführungsformen enthält die zweite Frequenzteilerschaltung einen Tiefpass-Signalpfad und einen Hochpass-Signalpfad, der Tiefpass-Signalpfad ist zwischen dem ersten Frequenzanschluss und dem kombinierten Frequenzanschluss der zweiten Frequenzteilerschaltung gekoppelt, und der Hochpass-Signalpfad ist zwischen dem zweiten Frequenzanschluss und dem kombinierten Frequenzanschluss der zweiten Frequenzteilerschaltung gekoppelt.
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In einigen Ausführungsformen ist die erste Frequenzteilerschaltung eine Frequenzweiche.
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In einigen Ausführungsformen hat die Frequenzweiche einen ersten Frequenzanschluss, der mit einer ersten Anpassungsschaltung aus den Anpassungsschaltungen gekoppelt ist, einen zweiten Frequenzanschluss, der mit der zweiten Anpassungsschaltung der Anpassungsschaltungen gekoppelt ist, und einen kombinierten Frequenzanschluss, der mit der ersten Antenne gekoppelt ist.
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In einigen Ausführungsformen enthält die Frequenzweiche einen Tiefpass-Signalpfad und einen Hochpass-Signalpfad, der Tiefpass-Signalpfad ist zwischen den ersten Frequenzanschluss und den kombinierten Frequenzanschluss der Frequenzweiche gekoppelt, und der Hochpass-Signalpfad ist zwischen den zweiten Frequenzanschluss und den kombinierten Frequenzanschluss der Frequenzweiche gekoppelt.
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In einigen Ausführungsformen ist der kombinierte Frequenzanschluss der Frequenzweiche mit einem einzelnen Einspeisepunkt auf der ersten Antenne gekoppelt.
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In einigen Ausführungsformen enthält die erste Frequenzteilerschaltung einen ersten Filter und einen zweiten Filter.
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In einigen Ausführungsformen ist eine erste Anpassungsschaltung der Anpassungsschaltung über einen ersten Filter mit einen ersten Einspeisepunkt an der ersten Antenne gekoppelt und eine zweite Anpassungsschaltung der Anpassungsschaltungen ist über den zweiten Filter mit einem zweiten Einspeisepunkt an der ersten Antenne gekoppelt.
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In einigen Ausführungsformen ist der erste Filter ein Tiefpass-Filter und der zweite Filter ist ein Hochpass-Filter.
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In einigen Ausführungsformen enthält das Antennensystem ferner eine zweite Antenne und ein zweites RF(Radio Frequency/Funkfrequenz)-Modul. Das zweite RF-Modul ist mit einem einzigen Einspeisepunkt auf der zweiten Antenne gekoppelt.
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In einigen Ausführungsformen enthält jede der Anpassungsschaltungen ein entsprechend abstimmbares Netzwerk mit einem entsprechenden Impedanzwert.
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In einigen Ausführungsformen enthält das Antennensystem ferner einen Koppler und einen Prozessor. Der Koppler ist zwischen der zweiten Frequenzteilerschaltung und dem ersten RF-Modul gekoppelt. Der Prozessor erhält Kommunikationsinformationen durch den Koppler von der ersten Antenne und erzeugt ein Steuersignal entsprechend der Kommunikationsinformationen. Entsprechende Impedanzwerte der Anpassungsschaltungen werden gemäß dem Steuersignal angepasst.
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In einigen Ausführungsformen ist mindestens eine aus den ersten Frequenzteilerschaltungen und die zweite Frequenzteilerschaltung ein passives Element.
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In manchen Ausführungsformen ist mindestens eine aus den ersten Frequenzteilerschaltungen und die zweite Frequenzteilerschaltung ein aktives Element.
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In einigen Ausführungsformen kann ein entsprechender Bereich von mindestens einem der Frequenzunterbereiche, der durch die erste Frequenzteilerschaltung ausgegeben wird, dynamisch geändert werden.
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In einigen Ausführungsformen kann ein entsprechender Bereich von mindestens einem der Frequenzunterbereiche, der durch die zweite Frequenzteilerschaltung ausgegeben wird, dynamisch geändert werden.
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In einigen Ausführungsformen enthält jede der ersten Frequenzteilerschaltungen und die zweite Frequenzteilerschaltung einen Tiefpass-Filter, einen Hochpass-Filter, einen Bandpass-Filter, eine Frequenzweiche/Diplexer, Duplexer, Tri-Plexer, Quad-Plexer oder eine Kombination hiervon.
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In einigen Ausführungsformen enthält mindestens eine der Anpassungsschaltungen einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss, eine Vielzahl von Ladeelementen und ein Schaltelement. Der erste Anschluss ist mit der ersten Frequenzteilerschaltung gekoppelt. Der zweite Anschluss ist mit der zweiten Frequenzteilerschaltung gekoppelt. Die Ladeelemente sind mit einem der ersten Anschlüsse und mit dem zweiten Anschluss gekoppelt und haben unterschiedliche Impedanzen. Das Schaltelement ist mit dem anderen der ersten Anschlüsse und mit dem zweiten Anschluss gekoppelt, und schaltet zwischen den Ladeelementen.
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In einigen Ausführungsformen enthält mindestens eines der Ladeelemente eine oder mehrere Induktoren, einen oder mehrere variable Kondensatoren, einen oder mehrere feste Kondensatoren oder eine Kombination hiervon.
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In einigen Ausführungsformen enthält mindestens eine der Anpassungsschaltungen einen Tuner. Der Tuner ist zwischen der ersten Frequenzteilerschaltung und der zweiten Frequenzteilerschaltung gekoppelt und erzeugt verschiedene Impedanzwerte.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Erfindung auf ein harmonisches Ausblendungselement ausgerichtet, das eine erste Frequenzteilerschaltung, eine erste Anpassungsschaltung, eine zweite Anpassungsschaltung, und eine zweite Frequenzteilerschaltung enthält. Die erste Anpassungsschaltung ist mit der ersten Frequenzteilerschaltung gekoppelt. Die zweite Anpassungsschaltung ist mit der ersten Frequenzteilerschaltung gekoppelt. Die zweite Frequenzteilerschaltung ist mit der ersten Anpassungsschaltung und der zweiten Anpassungsschaltung gekoppelt. Die erste Anpassungsschaltung und die zweite Anpassungsschaltung sind jeweils konfiguriert, um Signale mit unterschiedlicher Frequenz zu verarbeiten.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Erfindung auf eine elektronische Vorrichtung mit einer Antenne, einer ersten Frequenzteilerschaltung, einer zweiten Frequenzteilerschaltung, einer Vielzahl von Anpassungsschaltungen, und einem RF(Radio Frequency)-Modul ausgerichtet. Die erste Frequenzteilerschaltung ist mit der Antenne gekoppelt. Die Anpassungsschaltungen sind mit der ersten Frequenzteilerschaltung gekoppelt. Die zweite Frequenzteilerschaltung ist mit den Anpassungsschaltungen gekoppelt. Das RF-Modul ist mit der zweiten Frequenzteilerschaltung gekoppelt. Die Anpassungsschaltungen sind jeweils konfiguriert, um Signale mit unterschiedlicher Frequenz zu verarbeiten.
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In einem weiteren Aspekt wird ein Antennensystem mit einer Antenne und einem Frequenzauswahlelement offenbart. Wenn das Frequenzauswahlelement einen ersten Frequenzbereich von der Antenne erhält, teilt das Frequenzauswahlelement den ersten Frequenzbereich in eine Vielzahl von ersten Frequenzteilbereichen, gibt mindestens einen der ersten Frequenzteilbereiche durch jeweils mindestens einen aus der Vielzahl von ersten Signalpfaden weiter, stimmt den mindestens einen ersten Frequenzteilbereiche ab, und gibt den mindestens einen ersten Frequenzteilbereich an ein RF-Modul weiter. Wenn das Frequenzauswahlelement einen zweiten Frequenzbereich von dem RF-Modul erhält, teilt das Frequenzauswahlelement den zweiten Frequenzbereich in eine Vielzahl von zweiten Frequenzteilbereichen, gibt mindestens einen der zweiten Frequenzteilbereiche durch jeweils mindestens eine der Vielzahl von zweiten Signalpfaden weiter, stimmt den mindestens einen zweiten Frequenzteilbereich ab, und gibt den mindestens einen zweiten Frequenzteilbereich an die Antenne weiter.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Erfindung kann durch Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und Beispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen besser verstanden werden, wobei:
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1 ist ein Diagramm eines Antennensystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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2 ist ein Diagramm eines Antennensystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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3A ist ein Diagramm einer ersten Frequenzteilerschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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3B ist ein Diagramm einer zweiten Frequenzteilerschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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4 ist ein Diagramm eines Antennensystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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5 ist ein Diagramm eines Antennensystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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6 ist ein Diagramm eines Antennensystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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7 ist ein Diagramm eines Antennensystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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8 ist ein Diagramm eines Antennensystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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9A ist ein Diagramm der Rückflussdämpfung eines Antennensystems, das in einem Niederfrequenz-Unterbereich gemäß einer Ausführungsform der Erfindung arbeitet;
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9B ist ein Diagramm der Rückflussdämpfung eines Antennensystems, das in einem Mittelfrequenz-Unterbereich gemäß einer Ausführungsform der Erfindung arbeitet;
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9C ist ein Diagramm der Rückflussdämpfung eines Antennensystems, das in einem Hochfrequenz-Unterbereich gemäß einer Ausführungsform der Erfindung arbeitet;
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10A ist ein Diagramm einer Anpassungsschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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10B ist ein Diagramm einer Anpassungsschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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11 ist ein Diagramm einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
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12 ist ein Diagramm eines Antennensystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Um die Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung zu veranschaulichen, werden die Ausführungsformen und Figuren der Erfindung im Detail wie folgt beschrieben.
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1 ist ein Diagramm eines Antennensystems 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Beispielsweise kann das Antennensystem 10 in einer Kommunikationsvorrichtung, wie beispielsweise einem Smartphone, einem Tablet-Computer oder ein Notebook-Computer angewendet werden. Das Antennensystem 100 kann die Technologie der Träger-Aggregation im Bereich der LTE-A (Long Term Evolution-Advance) unterstützen. Wie in 1 gezeigt, enthält das Antennensystem 100 eine Antenne 110, eine erste Frequenzteilerschaltung 120, eine Vielzahl von Anpassungsschaltungen, wie beispielhaft gezeigt zwei Anpassungsschaltungen 130 und 140 aber nicht darauf beschränkt, und eine zweite Frequenzteilerschaltung 150. Die Antenne 110 kann eine Monopolantenne, eine Dipolantenne, eine Rahmenantenne, eine Spiralantenne, oder eine Chip-Antenne sein, ist aber nicht darauf beschränkt. Die erste Frequenzteilerschaltung 120 ist mit der Antenne 110 gekoppelt. Die Anpassungsschaltungen 130 und 140 sind mit der ersten Frequenzteilerschaltung 120 gekoppelt. Jede der Anpassungsschaltungen 130 und 140 kann einen jeweiligen variablen Impedanzwert der zwischen verschiedenen jeweiligen Impedanzwerten umgeschaltet wird, bereitstellen. Die zweite Frequenzteilerschaltung 150 ist mit den Anpassungsschaltungen 130 und 140 gekoppelt. Die Anpassungsschaltungen 130 und 140 sind konfiguriert, um jeweils Signale mit unterschiedlicher Frequenz (beispielsweise im Zusammenhang mit verschiedenen Frequenzunterbereichen) zu verarbeiten. Die erste Frequenzteilerschaltung 120, die Anpassungsschaltungen 130 und 140 und die zweite Frequenzteilerschaltung 150 können gemeinsam ein Frequenzauswahlelement 105 zur Frequenzteilung und Kombination bilden.
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Im Allgemeinen arbeitet die Antenne 110 in mehrere Frequenzbereichen oder Unterbereichen unter Verwendung der ersten Frequenzteilerschaltung 120, der zweiten Frequenzteilerschaltung 150 und den Anpassungsschaltungen 130 und 140. Jede der ersten Frequenzteilerschaltung 120 und der Frequenzteilerschaltung 150 kann einen erhaltenen Frequenzbereich in eine Vielzahl von Frequenzunterbereichen oder Komponenten aufteilen und sie getrennt ausgeben, wodurch verhindert wird, dass unterschiedliche Frequenzunterbereiche oder Komponenten miteinander interferieren, dadurch wird der Antenne 110 erlaubt, zwischen den jeweiligen unterschiedlichen Impedanzwerten einer entsprechenden der Anpassungsschaltungen 130 und 140 in mindestens einem der Frequenzunterbereiche oder Komponenten unabhängig von den anderen Frequenzunterbereichen oder Komponenten umzuschalten. Zusätzlich, kann die erste Frequenzteilerschaltung 120 und die zweite Frequenzteilerschaltung 150 konfiguriert werden, um harmonische Interferenzen im Antennensystem 100 zu unterdrücken. Es wird auf die folgenden Ausführungsformen für die detaillierte Beschreibungen verwiesen.
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In einigen Ausführungsformen, wenn die erste Frequenzteilerschaltung 120 einen Frequenzbereich von der Antenne 110 erhält, teilt die erste Frequenzteilerschaltung 120 den Frequenzbereich in eine Vielzahl von Frequenzunterbereichen oder Komponenten auf, und gibt zumindest zwei der Frequenzunterbereiche oder Komponenten jeweils an die Anpassungsschaltungen 130 und 140 aus. In der gleichen oder in anderen Ausführungsformen, wenn die erste Frequenzteilerschaltung 120 einen oder mehrere Frequenzunterbereiche bzw. Komponenten jeweils aus einem oder mehreren der Anpassungsschaltungen 130 und 140 erhält, gibt die erste Frequenzteilerschaltung 120 die eine oder mehrere erhaltenen Frequenzunterbereiche oder Komponenten an die Antenne 110 weiter. Beispielsweise gibt die erste Frequenzteilerschaltung 120 ein Signal einschließlich sowohl der Nieder- und Hoch-Frequenzunterbereiche oder Komponenten an die Antenne 110 aus.
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Insbesondere hat die erste Frequenzteilerschaltung 120 in einigen Ausführungsformen eine erste Schnittstelle, die mit der Antenne 110 gekoppelt ist, eine Vielzahl von zweiten Schnittstellen, die jeweils mit den Anpassungsschaltungen 130 und 140 gekoppelt sind, und eine Vielzahl von Signalpfaden, die zwischen der ersten Schnittstelle und den zweiten Schnittstellen gekoppelt sind. Die Signalpfade der ersten Frequenzteilerschaltung 120 sind konfiguriert, um eine Vielzahl von Frequenzunterbereichen oder Komponenten von der ersten Schnittstelle jeweils an die zweiten Schnittstellen weiterzugeben oder jeweils von den zweiten Schnittstellen zu der ersten Schnittstelle.
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Ebenso in einigen Ausführungsformen, wenn die zweite Frequenzteilerschaltung 150 einen Frequenzbereich von einem RF(Radio Frequency)-Modul (nicht gezeigt) erhält, teilt die zweite Frequenzteilerschaltung 150 den Frequenzbereich in eine Vielzahl von Frequenzunterbereichen oder Komponenten, und gibt mindestens zwei der Frequenzunterbereiche oder Komponenten jeweils zu den Anpassungsschaltungen 130 und 140 weiter. In derselben oder in anderen Ausführungsformen, wobei wenn die zweite Frequenzteilerschaltung 150 ein oder mehrere Frequenzunterbereiche oder Komponenten von einem oder mehreren der Anpassungsschaltungen 130 und 140 erhält, gibt die zweite Frequenzteilerschaltung mindestens eine der einen oder mehrere empfangene Frequenzunterbereiche oder Komponenten an das RF-Modul weiter. Zum Beispiel gibt die zweite Frequenzteilerschaltung 150 ein Signal, das sowohl die Nieder- und Hoch-Frequenzunterbereiche oder Komponenten beinhaltet, an das RF-Modul weiter.
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Insbesondere in einigen Ausführungsformen, hat die zweite Frequenzteilerschaltung 250 eine erste Schnittstelle die mit dem RF-Modul gekoppelt ist, eine Vielzahl von zweiten Schnittstellen, die jeweils mit den Anpassungsschaltungen 130 und 140 gekoppelt sind und eine Vielzahl von Signalpfaden, die zwischen der ersten Schnittstelle und den zweiten Schnittstellen gekoppelt sind. Die Signalpfade der zweiten Frequenzteilerschaltung 250 sind konfiguriert, um eine Vielzahl von Frequenzunterbereichen oder Komponenten jeweils von der ersten Schnittstelle an die zweiten Schnittstellen weiterzugeben, oder jeweils von den zweiten Schnittstellen an die erste Schnittstelle.
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2 ist ein Diagramm eines Antennensystems 200 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 2 ist ähnlich zu 1, die mehr Details der Frequenzteilerschaltungen zur Erläuterung des Betriebs des Antennensystems darstellt. In der Ausführungsform der 2 beinhaltet das Antennensystem 200 eine Antenne 210, eine erste Frequenzteilerschaltung 220, eine Vielzahl von Anpassungsschaltungen 130 und 140, eine zweite Frequenzteilerschaltung 250 und einen RF(Radio Frequency)-Modul 260. Das RF-Modul 260 kann ein Empfänger zum Senden und Erhalten von RF-Signalen sein.
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In einigen Ausführungsformen ist mindestens einer der ersten Frequenzteilerschaltung 220 und die zweite Frequenzteilerschaltung 250 ein passives Element. In alternativen Ausführungsformen 220 ist mindesten eine der ersten Frequenzteilerschaltung 220 und der zweiten Frequenzteilerschaltung 250 ein aktives Element. In einigen Ausführungsformen ist ein Bereich des Frequenzunterbereichs oder einer Komponente, der jeweils durch die erste Frequenzteilerschaltung 220 ausgegeben wird, festgelegt. In einigen anderen Ausführungsformen wird jeweils ein Bereich von mindestens einem der Frequenzunterbereiche oder Komponenten, der durch die erste Frequenzteilerschaltung 220 ausgegeben wird, dynamisch geändert. In einigen Ausführungsformen wird jeweils ein Bereich des Frequenzunterbereichs oder die Komponente, die durch die zweite Frequenzteilerschaltung 250 ausgegeben werden, festgelegt. In einigen Ausführungsformen wird ein jeweiliger Bereich von mindestens einem der Frequenzunterbereichs oder der Komponenten, die durch die zweite Frequenzteilerschaltung 250 ausgegeben werden, dynamisch geändert. In einigen Ausführungsformen enthält jede der ersten Frequenzteilerschaltung 220 und die zweite Frequenzteilerschaltung 250 einen Tiefpass-Filter, einen Hochpass-Filter, einen Bandpass-Filter, eine Frequenzweiche, Duplexer, Tri-Plexer, Quad-Plexer oder eine Kombination hiervon. In einigen Ausführungsformen sind ein oder mehrere RF(Radio Frequency)-Carkit Punkte (nicht gezeigt) zum Testen der Vorrichtung an einer beliebigen Position auf dem Antennensystem 200 angeordnet.
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In der Ausführungsform der 2 ist jede der ersten Frequenzteilerschaltungen 220 und die zweite Frequenzteilerschaltung 250 eine Frequenzweiche. Es wird auf 3A und 3B verwiesen, um deren detaillierte Strukturen zu verstehen.
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Das RF-Modul 260 kann als Empfänger wirken. In einer ersten Situation, wenn das RF-Modul als Empfänger wirkt, bedeutet dies, dass ein Signal von der Antenne 210 über die Frequenzweiche 220, die Anpassungsschaltung 130 und 140 und die Frequenzweiche 250 an das RF-Modul 260 übertragen wird. Im Einzelnen wird das Signal von der Antenne 210 der Frequenzweiche 220 bereitgestellt, die das Signal in zwei Frequenzbereiche oder Unterbereiche teilt (beispielsweise einen Niederfrequenz-Unterbereich und einen Hochfrequenz-Unterbereich) und den Niederfrequenz-Unterbereich und den Hochfrequenz-Unterbereich über zwei verschiedene Signalpfade überträgt, um zwei Ausgangssignale zu erzeugen, und stellt die beiden Ausgangssignale getrennt den Anpassungsschaltungen 130 und 140 bereit. Das Ausgangssignal, das zu dem Niederfrequenz-Unterbereich gehört, wird in der Anpassungsschaltung 130 verarbeitet, erzeugt ein erstes verarbeitetes Signal, und das Ausgangssignal, das zu dem Hochfrequenz-Unterbereich gehört, wird in der Anpassungsschaltung 140 verarbeitet, erzeugt ein zweites verarbeitetes Signal. Die ersten und zweiten verarbeiteten Signale sind dann Eingaben für die Frequenzweiche 250, die, ähnlich wie die Frequenzweiche 220 mindestens einem der ersten und zweiten verarbeiteten Signale erlaubt, das RF-Modul 260 zu erreichen. Beispielsweise kann die Frequenzweiche 250 ein Signal mit beiden, den Hoch- und dem Nieder-Unterbereichen, an das RF-Modul 260 ausgeben.
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Auf diese Weise können der Niederfrequenz-Unterbereich und der Hochfrequenz-Unterbereich in dem durch die Antenne 210 übertragenen Signal, in verschiedene Signalpfade getrennt werden, ohne dazu zu tendieren, sich untereinander zu beeinträchtigen, und schließlich dem RF-Modul 260 bereitgestellt werden. Dementsprechend kann die Antenne 210 zwischen den verschiedenen jeweiligen Impedanzwerten der variablen Impedanzschaltung 130 in den Niederfrequenz-Unterbereich oder in die Komponente unabhängig von dem Hochfrequenz-Unterbereich oder von der Komponente umschalten, und kann zwischen den verschiedenen jeweiligen Impedanzwerten der variable Impedanzschaltung 140 in den Hochfrequenz-Unterbereich oder in die Komponente unabhängig von dem Niederfrequenz-Unterbereich oder von der Komponente umschalten.
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In einer zweiten Situation, wenn das RF-Modul als ein Sender wirkt, bedeutet dies, dass ein Signal von dem RF-Modul 260 über die Frequenzweiche 250, die Anpassungsschaltung 130 und 140 und die Frequenzweiche 220 an die Antenne 210 übertragen wird. Im Einzelnen wird das Signal von dem RF-Modul 260 an der Frequenzweiche 250 bereitgestellt, die das Signal in einen Niederfrequenz-Unterbereich und eine Hochfrequenz-Unterbereich aufteilt, den Niederfrequenz-Unterbereich und den Hochfrequenz-Unterbereich über zwei verschiedene Signalpfade überträgt, um zwei Ausgangssignale zu erzeugen, und stellt die beiden Ausgangssignale einzeln an den Anpassungsschaltungen 130 und 140 bereit. Das Ausgangssignal, das zu dem Niederfrequenz-Unterbereich gehört, wird in der Anpassungsschaltung 130 verarbeitet, um ein erstes verarbeitetes Signal zu erzeugen, und das Ausgangssignal, das zu dem Hochfrequenz-Unterbereich gehört, wird in der Anpassungsschaltung 140 verarbeitet, um ein zweites verarbeitetes Signal zu erzeugen. Die ersten und zweiten verarbeiteten Signale werden dann in die Frequenzweiche 220 eingeführt, die, ähnlich wie die Frequenzweiche 250, mindestens einem der ersten und zweiten verarbeiteten Signale erlauben, das RF-Modul 220 zu erreichen. Beispielsweise kann die Frequenzweiche 220 ein Signal mit beiden den Hoch- und den Nieder-Unterbereichen an die Antenne 220 ausgeben.
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Auf diese Weise können der Niederfrequenz-Unterbereich und der Hochfrequenz-Unterbereich in dem durch RF-Modul 260 übertragenen Signal in verschiedene Signalpfade getrennt werden, ohne dazu zu tendieren, sich untereinander zu beeinträchtigen, und der Antenne 210 bereitgestellt werden. Dementsprechend kann die Antenne 210 zwischen den verschiedenen jeweiligen Impedanzwerten der variablen Impedanzschaltung 130 in den Niederfrequenz-Unterbereich oder die Komponente unabhängig von dem Hochfrequenz-Unterbereich oder der Komponente umschalten, und kann zwischen den verschiedenen jeweiligen Impedanzwerten der variable Impedanzschaltung 140 in den Hochfrequenz-Unterbereich oder die Komponente unabhängig von dem Niederfrequenz-Unterbereich oder der Komponente umschalten.
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3A ist ein Diagramm der ersten Frequenzteilerschaltung 220 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die erste Frequenzteilerschaltung 220 (Frequenzweiche) hat einen ersten Frequenzanschluss 221, der mit der Anpassungsschaltung 130 gekoppelt ist, einen zweiten Frequenzanschluss 222, der mit der Anpassungsschaltung 140 gekoppelt ist, und einen kombinierten Frequenzanschluss 223, der mit der Antenne 210 gekoppelt ist. Beispielsweise kann der kombinierte Frequenzanschluss 223 der ersten Frequenzteilerschaltung 220 an einen einzigen Einspeisepunkt FP der Antenne 210 gekoppelt sein. Die erste Frequenzteilerschaltung 220 (Frequenzweiche) kann einen Tiefpass-Signalpfad 224 und einen Hochpass-Signalpfad 225 enthalten. Der Tiefpass-Signalpfad 224 ist konfiguriert, um Niederfrequenz-Signale weiterzugeben und Hochfrequenz-Signal zu blockieren. Der Hochpass-Signalpfad 225 ist konfiguriert, um Hochfrequenz-Signale weiterzugeben und Niederfrequenz-Signale zu blockieren. Der Tiefpass-Signalpfad 224 ist zwischen dem ersten Frequenzanschluss 221 und dem kombinierten Frequenzanschluss 223 der ersten Frequenzteilerschaltung 220 gekoppelt. Der Hochpass-Signalpfad 225 ist zwischen dem zweiten Frequenzanschluss 222 und dem kombinierten Frequenzanschluss 223 der ersten Frequenzteilerschaltung 220 gekoppelt. In alternativen Ausführungsformen, kann der Tiefpass-Signalpfad 224 mit dem Hochpass-Signalpfad 225 austauschbar sein. Bei derartigen Implementierungen kann der Hochfrequenz-Unterbereich und der Niederfrequenz-Unterbereich in verschiedene Signalpfade getrennt werden, ohne dazu zu tendieren, miteinander zu interferieren.
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3B ist ein Diagramm der zweiten Frequenzteilerschaltung 250 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die zweite Frequenzteilerschaltung (Frequenzweiche) 250 weist einen ersten Frequenzanschluss 251 auf, der mit der Anpassungsschaltung 130 gekoppelt ist, einen zweiten Frequenzanschluss 252, der mit der Anpassungsschaltung 140 gekoppelt ist, und einen kombinierten Frequenzanschluss 253, der mit dem RF-Modul 260 gekoppelt ist. Die zweite Frequenzteilerschaltung (Frequenzweiche/Diplexer) 250 enthält einen Tiefpass-Signalpfad 254 und einen Hochpass-Signalpfad 255. Der Tiefpass-Signalpfad 254 ist konfiguriert, um Niederfrequenz-Signale weiterzugeben und Hochfrequenz-Signale zu blockieren. Der Hochpass-Signalpfad 255 ist konfiguriert, um Hochfrequenz-Signale weiterzugeben und Niederfrequenz-Signale zu blockieren. Der Tiefpass-Signalpfad 254 ist zwischen dem ersten Frequenzanschluss 251 und dem kombinierten Frequenzanschluss 253 der zweiten Frequenzteilerschaltung 250 gekoppelt. Der Hochpass-Signalpfad 255 ist zwischen dem zweiten Frequenzanschluss 252 und dem kombinierten Frequenzanschluss 253 der zweiten Frequenzteilerschaltung 250 gekoppelt. In alternativen Ausführungsformen, kann der Tiefpass-Signalpfad 254 mit dem Hochpass-Signalpfad 255 austauschbar sein. Bei derartigen Implementierungen kann der Hochfrequenz-Unterbereich und der Niederfrequenz-Unterbereich in verschiedene Signalpfade getrennt werden, dabei zu tendieren, miteinander zu interferieren.
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Rückblickend wird auf 2 für weitere Einzelheiten des Betriebs der Kommunikationsvorrichtung 200 und deren Schaltungen verwiesen. Jede der Anpassungsschaltungen 130 und 140 kann ein oder mehrere induktive und/oder kapazitive Elemente enthalten, und sie können einen festgelegten oder variablen Impedanzwert bereitstellen. In der Ausführungsform der 2 ist die Anpassungsschaltung 130 konfiguriert, um Niederfrequenz-Signale zu verarbeiten, und die Anpassungsschaltung 140 ist konfiguriert, um beispielsweise Hochfrequenz-Signale zu verarbeiten. Wenn Niederfrequenz-Signale durch die Antenne 210 erhalten werden, um an das RF-Modul 260 übertragen zu werden, oder durch das RF-Modul erzeugt werden, um an die Antenne 210 übertragen zu werden, können die Niederfrequenz-Signale 224 durch den Tiefpass-Signalpfad der ersten Frequenzteilerschaltung 220, die Niederfrequenz-Anpassungsschaltung 130 und den Tiefpass-Signalpfad 254 der zweiten Frequenzteilerschaltung 250 übertragen werden. Wenn die Hochfrequenz-Signale von der Antenne 210 erhalten werden oder durch das RF-Modul 260 erzeugt werden, können die Hochfrequenz-Signale durch den Hochpass-Signalpfad 225 von der ersten Frequenzteilerschaltung 220, der Hochfrequenz-Anpassungsschaltung 140 und dem Hochpass-Signalpfad 255 der zweiten Frequenzteilerschaltung 250 übertragen werden. Das heißt, in dem Antennensystem 200 ist der Niederfrequenz-Signalpfad von dem Hochfrequenz-Signalpfad vollständig unabhängig. Bei einer solchen Ausgestaltung sind die Signalpfade von unterschiedlichen Frequenzbändern oder Unterbereichen getrennt, und sie tendieren nicht dazu, sich gegenseitig zu beeinträchtigen. Dementsprechend kann die harmonische Beeinträchtigung in dem Antennensystem 200 wirkungsvoll beseitigt werden. In alternativen Ausführungsformen kann die Niederfrequenz-Anpassungsschaltung 130 mit der Hochfrequenz-Anpassungsschaltung 140 austauschbar sein.
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4 ist ein Diagramm eines Antennensystems 400 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 4 ist ähnlich zu 2. In der Ausführungsform der 4 enthält die erste Frequenzteilerschaltung 420 des Antennensystems 400 einen ersten Filter 421 und einen zweiten Filter 422 und die zweite Frequenzteilerschaltung 250 des Antennensystems 400 ist eine Frequenzweiche (wie in 3B gezeigt). Der erste Filter 421 ist ein Tiefpass-Filter und der zweite Filter 422 ist ein Hochpass-Filter. Die Anpassungsschaltung 130 ist durch den ersten Filter 421 mit einem ersten Einspeisepunkt FP1 auf der Antenne 410 gekoppelt. Die Anpassungsschaltung 140 ist durch den zweiten Filter 422 an einen zweiten Einspeisungspunkt FP2 auf der Antenne 410 gekoppelt. Der erste Einspeisepunkt FP1 und der zweite Einspeisepunkt FP2 können an verschiedenen Positionen auf der Antenne 410 sein. In der Ausführungsform der 4 ist die Anpassungsschaltung 130 konfiguriert, um Niederfrequenz-Signale zu verarbeiten, und die Anpassungsschaltung 140 ist konfiguriert, um Hochfrequenz-Signale zu verarbeiten. Wenn Niederfrequenz-Signale von der Antenne 410 erhalten werden, um dem RF-Modul 260 bereitgestellt zu werden, oder durch ein RF-Modul 260 erzeugt werden, um von der Antenne 410 übertragen zu werden, können die Niederfrequenz-Signale durch den ersten Filter 421, die Niederfrequenz-Anpassungsschaltung 130 und den Tiefpass-Signalpfad 254 der zweiten Frequenzteilerschaltung 250 übertragen werden. Wenn die Hochfrequenz-Signale von der Antenne 410 erhalten werden oder durch das RF-Modul 260 erzeugt werden, können die Hochfrequenz-Signale über den zweiten Filter 422, die Hochfrequenz-Anpassungsschaltung 140 und den Hochpass-Signalpfad 255 der zweiten Frequenzteilerschaltung 250 übertragen werden. Das heißt, in dem Antennensystem 400 ist der Niederfrequenz-Signalpfad völlig unabhängig von dem Hochfrequenz-Signalpfad. Bei einer solchen Ausgestaltung sind die Signalpfade von unterschiedlichen Frequenzbändern oder Unterbereichen getrennt, und sie tendieren nicht dazu, sich gegenseitig zu beeinträchtigen. Dementsprechend wird die harmonische Beeinträchtigung in dem Antennensystem 400 wirkungsvoll beseitigt. In alternativen Ausführungsformen kann der erste Filter 421 mit dem zweiten Filter 422 austauschbar sein, und die Anpassungsschaltung 130 kann mit der Anpassungsschaltung 140 austauschbar sein.
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5 ist ein Diagramm eines Antennensystems 500 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 5 ist ähnlich zu 2. In der Ausführungsform der 5 enthält das Antennensystem 500 ferner eine zweite Antenne 510 und eine zweites RF-Modul 560. Das zweite RF-Modul 560 kann direkt mit einem einzelnen Einspeisepunkt auf der zweiten Antenne 510 gekoppelt sein. Eine Kombination der ersten Antenne 210 und der zweiten Antenne 510 kann Breitbandsignale verarbeiten. Zum Beispiel kann ein Niederfrequenz-Signalpfad 224 von der ersten Frequenzteilerschaltung (Frequenzweiche) 220, der Anpassungsschaltung 130 und dem Tiefpass-Signalpfad 254 der zweiten Frequenzteilerschaltung (Frequenzweiche) 250 gebildet werden. Ein Mittelfrequenz-Signalpfad kann durch den Hochpass-Signalpfad 225 von der ersten Frequenzteilerschaltung (Frequenzweiche) 220, der Anpassungsschaltung 140 und dem Hochpass-Signalpfad 255 der zweiten Frequenzteilerschaltung (Frequenzweiche) 250 gebildet werden. Ein Hochfrequenz-Signalpfad kann durch einen Kopplungspfad zwischen der zweiten Antenne 510 und dem zweiten RF-Moduls 560 gebildet werden. In alternativen Ausführungsformen können die oben genannten Nieder-/Mittel-/Hochfrequenz-Signalpfade miteinander austauschbar sein. Es wird darauf hingewiesen, dass die RF-Module 260 und 560 getrennte Module sein können oder in einer einzelnen Vorrichtung/Modul integriert sind. Darüber hinaus kann in alternativen Ausführungsformen ein RF-Modul mit getrennten Signalpfaden (durch das Frequenzauswahlelement) gekoppelt an die Antenne, verwendet werden.
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6 ist ein Diagramm eines Antennensystems 600 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 6 ist ähnlich zu 4. In der Ausführungsform der 6 enthält das Antennensystem 600 ferner eine zweite Antenne 510 und ein zweites RF-Modul 560. Das zweite RF-Modul 560 kann direkt an einen einzelnen Einspeisepunkt auf der zweiten Antenne 510 gekoppelt werden. Eine Kombination der ersten Antenne 410 und der zweiten Antenne 510 kann Breitbandsignale verarbeiten. Zum Beispiel kann ein Niederfrequenz-Signalpfad durch den ersten Filter 421, die Anpassungsschaltung 130 und den Tiefpass-Signalpfad 254 der zweiten Frequenzteilerschaltung (Frequenzweiche) 250 gebildet werden. Ein Mittelfrequenz-Signalpfad kann durch den zweiten Filter, die Anpassungsschaltung 140 und den Hochpass-Signalpfad 255 der zweiten Frequenzteilerschaltung (Frequenzweiche) 250 gebildet werden. Ein Hochfrequenz-Signalpfad kann durch einen Kopplungspfad zwischen der zweiten Antenne 510 und dem zweiten RF-Modul 560 gebildet werden. In alternativen Ausführungsformen können die oben genannten Nieder-/Mittel-/Hochfrequenz-Signalpfade miteinander austauschbar sein. Es wird darauf hingewiesen, dass die RF-Module 260 und 560 getrennte Module sein können oder in einer einzelnen Vorrichtung/Modul integriert sind. Darüber hinaus kann in alternativen Ausführungsformen ein RF-Modul verwendet werden, das getrennte Signalpfade hat, die jeweils, (direkt oder über das Frequenzauswahlelement) mit verschiedene Antennen gekoppelt sind.
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7 ist ein Diagramm eines Antennensystems 700 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 7 ist ähnlich zu 2. In der Ausführungsform der 7 enthält das Antennensystem 700 ferner einen Koppler 770 und einen Prozessor 780 und die Anpassungsschaltungen des Antennensystems 700 sind eine Vielzahl von abstimmbaren Netzwerken 730 und 740, die variable Impedanzwerte aufweisen. Der Koppler 770 ist zwischen der zweiten Frequenzteilerschaltung 250 und dem RF-Modul 260 gekoppelt und stellt Kommunikationsinformationen SA von der Antenne 210 an den Prozessor 780 bereit. Die Kommunikationsinformationen SA kann eine Rückflussdämpfung oder RSSI (Received Signal Strength Indicator) von der Antenne 210 enthalten. Der Koppler 770 kann an einer beliebigen Position des RF(Radio Frequency/Funkfrequenz)-Pfads des Antennensystems 700 angeordnet sein. Beispielsweise kann der Koppler 770 auf der Antenne 210 oder auf einem Rahmen eines Mobiltelefons angeordnet sein. Der Prozessor 780 erhält die Kommunikationsinformationen SA direkt oder indirekt von der Antenne 210 und erzeugt mindestens ein Steuersignal SC entsprechend der Kommunikationsinformationen SA. Die jeweiligen Impedanzwerte der abstimmbaren Netzwerke 730 und 740 (Anpassungsschaltungen) sind entsprechend dem Steuersignal SC eingestellt. Mit einer solchen Konstruktion kann sich das Antennensystem 700 automatisch durch Verwendung des Feedback-Mechanismus feinabstimmen.
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8 ist ein Diagramm eines Antennensystems 800 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 8 ist ähnlich zu 2. In der Ausführungsform der 8 enthält die Anpassungsschaltung 830 des Antennensystems 800 ein Schaltelement 831 und eine Vielzahl von Induktoren 832 bis 835, und die Anpassungsschaltung 840 des Antennensystems 800 ist ein Kurzschluss-Pfad. Die Anpassungsschaltung 830 ist konfiguriert, um Niederfrequenz-Signale zu verarbeiten und die Anpassungsschaltung 840 ist konfiguriert, um Mittel-/Hochfrequenz-Signale zu verarbeiten. Die Induktoren 832 bis 835 können unterschiedliche Induktivitäten aufweisen. Das Schaltelement 831 kann zwischen den Induktoren 832 bis 835 umschalten, so dass die Anpassungsschaltung 830 eine Auswahl von Impedanzwerten für die Niederfrequenz-Signalpfade bereitstellen kann. Auf der anderen Seite ist der Impedanzwert der Mittel-/Hochfrequenz-Signalpfade konstant. In alternativen Ausführungsformen können die oben genannten Nieder-/Mittel-/Hochfrequenz-Signalpfade miteinander austauschbar sein.
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9A ist ein Diagramm der Rückflussdämpfung des Antennensystems 800, das in einem Niederfrequenz-Unterbereich gemäß einer Ausführungsform der Erfindung arbeitet. 9B ist ein Diagramm der Rückflussdämpfung des Antennensystems 800, das in einem Mittel-Unterbereich gemäß einer Ausführungsform der Erfindung arbeitet. 9C ist ein Diagramm der Rückflussdämpfung des Antennensystems 800 in einem Hoch-Unterbereich gemäß einer Ausführungsform der Erfindung arbeitet. 9A bis 9C sind zusammen zu betrachten. Die horizontale Achse stellt eine Betriebsfrequenz (MHz) des Antennensystems 800 dar, und die vertikale Achse stellt die Rückflussdämpfung (dB) des Antennensystems 800 dar. Die Kurven CC1 bis CC4 stellen unterschiedliche Betriebszustände der Anpassungsschaltung 830 dar. Beispielsweise wenn das Schaltelement 831 zu den Induktoren 832 bis 835 schaltet, kann die entsprechenden Rückflussdämpfung des Antennensystems 800 jeweils als die Kurven CC1 bis CC4 angezeigt werden. In der Ausführungsform der 8, sind die erste Frequenzteilerschaltung 220 und die zweite Frequenzteilerschaltung 250 des Antennensystems 800 Frequenzweichen zur Frequenzteilung. Mit einer solchen Entwurf ist nur der Niederfrequenz-Signalpfad betroffen, wenn die Anpassungsschaltung 830 einen Schaltvorgang ausführt, und hat fast keinen Einfluss auf die Mittel-/Hochfrequenz-Signalpfade. Gemäß der Messung der 9A bis 9C, ist während des Schaltvorgangs der Anpassungsschaltung 830, die Rückflussdämpfung des Antennensystems 800, das in den Mittel-/Hochfrequenz-Unterbereichen arbeitet, fast gleich, und nur die Rückflussdämpfung des Antennensystems 800, das in dem Niederfrequenz-Unterbereich arbeitet, wird entsprechend geändert. Da die Signalpfade unterschiedlicher Frequenzunterbereiche oder Komponenten nicht dazu tendieren sich gegenseitig negativ zu beeinflussen, kann die harmonische Interferenz in dem Antennensystem 800 wesentlich verbessert werden.
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Die obige Anpassungsschaltung (abstimmbares Netzwerk) (130, 140, 730, 740, 830 oder 840) kann mit einer Auswahl von Schaltungsstrukturen implementiert werden. Es sind die folgenden Ausführungsformen zu beachten. Es sollte klar sein, dass diese Ausführungsformen nur beispielhaft sind und nicht als Einschränkung der Erfindung dienen.
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10A ist ein Diagramm einer Anpassungsschaltung (abstimmbares Netzwerk) 810 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Anpassungsschaltung 810 enthält einen ersten Anschluss 811, einen zweiten Anschluss 812, eine Vielzahl von Ladeelementen 831 bis 832, und ein Schaltelement 820. Der erste Anschluss 811 der Anpassungsschaltung 810 ist mit der ersten Frequenzteilerschaltung gekoppelt. Der zweite Anschluss 812 der Anpassungsschaltung 810 ist mit der zweiten Frequenzteilerschaltung gekoppelt. Die Ladeelemente 831 bis 832 sind mit einem der ersten Anschlüsse 811 und dem zweiten Anschluss 812 gekoppelt, und sie haben unterschiedliche Impedanzwerte. Das Schaltelement 820 ist mit dem anderen von dem ersten Anschluss 811 und dem zweiten Anschluss 812 gekoppelt, und es schaltet zwischen den Ladeelementen 831 bis 832 um. Das Schaltelement 820 weist einen ersten Anschluss auf, der mit der ersten Frequenzteilerschaltung oder der zweiten Frequenzteilerschaltung gekoppelt ist, und ein zweiter Anschluss ist mit einem der Ladeelemente 831 bis 832 umschaltbar gekoppelt. Mindestens eines der Ladeelemente 831 bis 832 enthält einen oder mehrere Induktoren, einen oder mehrere variable Kondensatoren, einen oder mehrere feste Kondensatoren oder ein Kombination daraus. In alternativen Ausführungsformen können die Schaltelemente 811 und die Ladeelemente 831 bis 832 ihre Positionen austauschen.
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10B ist ein Diagramm einer Anpassungsschaltung (abstimmbares Netzwerk) 850 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In der Ausführungsform der 10B enthält die Anpassungsschaltung 850 einen ersten Anschluss 851, einen zweiten Anschluss 852 und einen Tuner/Anpasser 860. Der erste Anschluss 851 der Anpassungsschaltung 850 ist mit der ersten Frequenzteilerschaltung gekoppelt. Der zweite Anschluss 852 der Anpassungsschaltung 850 ist mit der zweiten Frequenzteilerschaltung gekoppelt. Der Tuner 860 ist zwischen dem ersten Anschluss 851 und dem zweiten Anschluss 852 gekoppelt, und so konfiguriert, um eine Auswahl von Impedanzwerten zu erzeugen.
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11 ist ein Diagramm einer elektronischen Vorrichtung 900 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In der Ausführungsform der 11, enthält die elektronische Vorrichtung 900 eine Antenne 110, eine erste Frequenzteilerschaltung 120, eine Vielzahl von Anpassungsschaltungen 130 und 140, eine zweite Frequenzteilerschaltung 150 und ein RF-Modul 260. Die erste Frequenzteilerschaltung 120 ist mit der Antenne 110 gekoppelt. Die Anpassungsschaltungen 130 und 140 sind mit der ersten Frequenzteilerschaltung 120 gekoppelt. Die zweite Frequenzteilerschaltung 150 ist mit den Anpassungsschaltungen 130 und 140 gekoppelt. Das RF(Radio Frequency/Funkfrequenz)-Modul 260 ist mit der zweiten Frequenzteilerschaltung 150 gekoppelt. Die Anpassungsschaltungen 130 und 140 sind konfiguriert, um jeweils Signale mit unterschiedlicher Frequenz zu verarbeiten. Es sollte verstanden werden, dass alle Merkmale der Antennensysteme der Ausführungsformen der 1 bis 10 auf die elektronische Vorrichtung 900 der 11 angewendet werden können.
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12 ist ein Diagramm eines Antennensystems 950 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In der Ausführungsform der 12, enthält das Antennensystem 950 eine Antenne 110 und ein Frequenzauswahlelement 905. Wenn das Frequenzauswahlelement 905 einen ersten Frequenzbereich von der Antenne 110 erhält, teilt das Frequenzauswahlelement 905 den ersten Frequenzbereich in eine Vielzahl von ersten Frequenzunterbereiche, lässt mindestens einen der ersten Frequenzunterunterbereiche durch mindestens einen aus einer Vielzahl von ersten Signalpfaden passieren, bzw. stimmt den mindestens einen ersten Frequenzteilbereich ab und gibt den mindestens einen ersten Frequenzunterbereich an ein RF-Modul (nicht gezeigt) aus. Wenn das Frequenzauswahlelement 905 den zweiten Frequenzbereich von dem RF-Modul erhält, teilt das Frequenzauswahlelement 905 den zweiten Frequenzbereich in eine Vielzahl von zweiten Frequenzunterbereichen auf, und gibt mindestens einen der zweiten Frequenzunterbereiche über mindestens eine aus einer Vielzahl von zweiten Signalpfaden, aus, bzw. stimmt den mindestens einen zweiten Frequenzunterbereich ab, und gibt den mindestens einen zweiten Frequenzunterbereich an die Antenne 110 aus. Es sollte verstanden werden, dass alle Merkmale der Antennensysteme der Ausführungsformen der 1 bis 10 auf das Antennensystem 95 angewendet werden können, das jedoch nicht darauf beschränkt ist. Beispielsweise kann das Frequenzauswahlelement 905 eine oder mehrere Komponenten innerhalb des Frequenzauswahlelement 105 in 1 enthalten, oder entsprechende Elemente in den 2–8, 10A–10B und 11.
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Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl die Antenne und das Frequenzauswahlelement und dessen Komponenten und das RF-Modul (e) als verschiedene Blöcke dargestellt sind, können sie in der Implementierung einzeln als unterschiedliche einzelne Schaltungen angeordnet sein, oder zwei oder mehr Blöcke können teilweise oder vollständig ineinander integriert sein. So können beispielsweise Teile des Frequenzauswahlelements, wie beispielsweise die erste Frequenzteilerschaltung 120/220/420 in der Antenne 110/210/410 integriert werden. Alternativ oder zusätzlich können Teile des Frequenzauswahlelement, wie beispielsweise die erste Frequenzteilerschaltung 150/250 in dem RF-Modul 260 integriert werden.
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Die Ausführungsformen der Offenbarung schlagen ein neues Antennensystem mit Frequenzteilerschaltungen vor. Jede Frequenzteilerschaltung kann mit einem Tiefpass-Filter, einem Hochpass-Filter, einem Bandpass-Filter, einer Frequenzweiche, Duplexer, Tri-Plexer, Quad-Plexer, oder eine Kombination hiervon implementiert werden. Mit einer solchen Konstruktion tendieren Nieder-/Mittel-/Hochfrequenzkomponenten nicht dazu, sich negativ untereinander zu beeinträchtigen, und die harmonische Interferenz in dem Antennensystem kann wirksam beseitigt werden. Im Vergleich zu den herkömmlichen Entwürfen können die Ausführungsformen der Offenbarung mindestens eine der folgenden Vorteile bieten: (1) Verbreitern der Bandbreite eines Antennensystems zur Trägeraggregation, (2) Ausblendung der harmonischen Interferenz in dem Antennensystem (3) Vereinfachen der Struktur der Steuerschaltungen des Antennensystems, und (4), Reduzierung der Herstellungskosten des Antennensystems.
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Die obigen Ausführungsformen sind nur beispielhaft und sollen nicht die Erfindung beschränken. Es sollte verstanden werden, dass das Antennensystem nicht auf die Konfiguration der 1 bis 12. beschränkt ist. Die Erfindung kann lediglich eine oder mehrere dieser Merkmale von einer oder mehreren Ausführungsformen der 1 bis 12 enthalten. In anderen Worten, nicht alle Merkmale die in den Figuren gezeigt werden, sollten in dem Antennensystem der Erfindung implementiert werden.
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Die obigen Begriffe ”mindestens ein” oder ”eine oder mehrere” meint jede positive ganze Zahl, die größer als eins oder gleich eins ist. Die Anzahl der Elemente in den 1 bis 12 sind keine Beschränkung der Erfindung. Beispielsweise, in den Ausführungsformen der 1, obwohl genau zwei Anpassungsschaltungen 130 und 140 in der Figur dargestellt sind, sollte verstanden werden, dass jede positive Anzahl von Anpassungsschaltungen, wie beispielsweise 2, 3, 4, 5 oder mehr, verwendet werden können, und zwischen der ersten Frequenzteilerschaltung 120 und der zweiten Frequenzteilerschaltung 150 gekoppelt sind. Zum Beispiel, in den Ausführungsformen der 8, obwohl genau vier Induktoren 832–835 in der Figur dargestellt sind, sollte verstanden werden, dass jede positive Anzahl von Induktoren, wie 2, 3, 4, 5 oder mehr, für die Bereitstellung unterschiedlicher Induktivitäten verwendet werden.
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Die Verwendung von Ordnungszahl-Begriffen wie ”erste”, ”zweite”, ”dritte” etc., in den Ansprüchen um ein Anspruchselement zu unterscheiden, bezeichnet nicht eine Priorität, einen Vorrang oder Reihenfolge eines Anspruchselements gegenüber einem anderen Anspruchselement oder die zeitliche Reihenfolge, in der Verfahrenshandlung ausgeführt werden sollen, sondern werden lediglich als Markierungen verwendet, um ein Anspruchselement, das eine bestimmte Bezeichnung hat, von einem anderen Element mit dem gleichen Namen (aber für die Verwendung der Ordnungszahl-Begriffe) zu unterscheiden, um so die Anspruchselemente zu unterscheiden.
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Obwohl die Erfindung beispielhaft und in Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Im Gegensatz, es ist beabsichtigt verschiedene Änderungen und ähnliche Anordnungen abzudecken (wie sie dem Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein würde). Daher sollte dem Umfang der beigefügten Ansprüche die breiteste Interpretation eingeräumt werden, um alle derartigen Änderungen und ähnliche Anordnungen zu erfassen.
