DE102017117700A1

DE102017117700A1 - Schaltungsanordnung zur Kompensation einer Signaldämpfung bei der Übertragung von Signalen von oder zu einem Mobilfunkgerät und ein zugehöriges Verfahren

Info

Publication number: DE102017117700A1
Application number: DE102017117700.0A
Authority: DE
Inventors: Martin HAUN
Original assignee: Kathrein Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2017-08-04
Filing date: 2017-08-04
Publication date: 2019-02-07
Anticipated expiration: 2037-08-05
Also published as: US10368326B2; DE102017117700B4; US20190045464A1; CN109392073A; CN109392073B

Abstract

Eine Schaltungsanordnung zur Kompensation einer Signaldämpfung bei Übertragung von Sendesignalen eines Mobilfunkgerätes sowie ein zugehöriges Verfahren zeichnen sich unter anderem durch folgende Merkmale aus
a) der zumindest eine Verstärker (15a) wird aus dem Signalübertragungspfad weggeschaltet oder stromlos geschaltet oder es wird mittels der Eingangssignalpegel-Verstärkungseinrichtung (15) keine Verstärkung, keine Dämpfung oder keine Weiterleitung des erfassten Eingangssignals durchgeführt, sofern kein Eingangssignalpegel detektiert wird, der größer oder gleich dem Eingangssignal-Erkennungspegel (S_EP) oder einem maximal 10 dB darüber liegenden Auslösepegel (S_AP) entspricht,
und/oder
b) der Verstärker (15a) wird in einem Einstellbereich (X1), der mit einem Eingangssignal-Erkennungspegel (S_EP) oder einem maximal 10 dB darüber liegenden Auslösepegel (S_AP) beginnt und sich zu demgegenüber höheren Signalpegeln erstreckt, mit einem veränderlichen Verstärkungsfaktor betrieben, wobei bei Erreichen oder Überschreitung des Eingangssignal-Erkennungspegels (S_EP) oder des Auslösepegels (S_AP) das Eingangssignal mit einem Verstärkungsfaktor ≤ 1 entweder nicht-verstärkt oder gedämpft wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Kompensation einer Signaldämpfung bei der Übertragung von Signalen von oder zu einem Mobilfunkgerät und ein zugehöriges Verfahren.
Es ist bekannt, dass Mobilfunknetze für eine möglichst flächendeckende Versorgung zellenförmig aufgebaut sind. Eine Mobilfunkzelle wird üblicherweise durch eine Basisstation gebildet, an der in der Regel feststehende Mobilfunkantennen montiert sind.
Durch diese Antennen der Basisstation wird eine entsprechende Zelle „ausgeleuchtet“, mit der Folge, dass ein sich innerhalb dieser Mobilfunkzelle befindlicher und in der Regel mobiler Teilnehmer eine Kommunikation mit der Basisstation durchführen und darüber beispielsweise Gespräche mit anderen Teilnehmern auch in anderen Mobilfunknetzen oder in Festnetzen führen kann.
Die Kommunikation zwischen Basisstation und Mobilfunkgeräten in einer Mobilfunkzelle verläuft bekanntermaßen unter Verwendung von Funkwellen. Nähert sich ein Mobilfunkgerät zunehmend mehr der Zellengrenze einer Mobilfunkzelle, so benötigt es zunehmend höhere Energie, um mit der Basisstation noch kommunizieren zu können. Mit anderen Worten muss das Handy nunmehr „lauter“ senden, also seinen Signalpegel erhöhen, um noch „gehört“ zu werden.
Nähert sich das Mobilfunkgerät zunehmend stärker einer Basisstation, so wird die benötigte Sendeleistung, also der Signalpegel, heruntergeregelt. Das Handy kommuniziert zunehmend „leiser“ mit der Basisstation.
Wie die Kommunikation zwischen Basisstation und Mobilfunkgerät abläuft, ist durch eine Reihe von Vorschriften geregelt. Im Rahmen dieser Vorschriften sind maximale Sendestärken (Signalpegel) wie aber auch minimale Sendestärken in der Regel technologieabhängig festgelegt. Je nach Mobilfunkstandard (GSM, UMTS, LTE) gibt es unterschiedliche Werte für maximale / minimale Signalpegel.
Wie die Sendeleistung eines Mobilfunkgerätes sich verändert und/oder geregelt wird, ergibt sich beispielsweise aus der Veröffentlichung („WCDMA FOR UMTS“, Third Edition, Harri Holma and Antti Toskala, WILEY; (Veröffentlichungsdatum: März 2016 (reprinted); Allgemeiner technischer Hintergrund). Dort ist beispielsweise auf Seite 55 und Seite 56 im Kapitel „Power Control“ wiedergegeben, dass immer dann, wenn das Mobilfunkgerät in einer Mobilfunkzelle mit einem zu starken Signal sendet, die Basisstation das Mobilfunkgerät anweist die Sendeleistung zu erniedrigen. Ist die Sendeleistung des Mobilfunkgerätes zu niedrig, so weist die Mobilfunkstation das Mobilfunkgerät an seine Sendeleistung wieder zu erhöhen. Ein entsprechender Mess- und Anweisungszyklus wird beispielsweise 1500 × pro Sekunde ausgeführt.
Auch hieraus ist als bekanntes Grundproblem zu entnehmen, dass (über die Basisstation gesteuert) die Mobilfunkgeräte in ihrem unterschiedlichen Abstand zur Basisstation so gesteuert werden müssen, dass die Signalstärken an der Basisstation vergleichbar hoch sind, damit also kein Mobilfunkgerät das andere „übertönen“ kann, mit anderen Worten also dadurch eine sichere Kommunikation zwischen einer Basisstation und allen Mobilfunkgeräten in einer Zelle abgewickelt werden kann.
Wird das Mobilfunkgerät nicht im Freien eingesetzt, sondern beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, so empfiehlt es sich grundsätzlich eine außerhalb des Kraftfahrzeuges angebaute Kraftfahrzeugantenne zu verwenden, um hierüber die Kommunikation mit einer Basisstation abzuwickeln.
Dies erfordert aber die Verwendung einer entsprechenden Koppel- und Leitungsstruktur, worüber die Sendesignale vom Handy zur Kraftfahrzeugantenne und umgekehrt beim Empfang von Signalen übertragen werden können. Die Verwendung einer derartigen Koppel- und Leitungsstruktur verursacht aber letztendlich eine zusätzliche Dämpfung, weshalb entsprechende nicht vom Mobilfunkgerät selbst, sondern über die Kraftfahrzeugantenne abgestrahlte Sendesignale eine niedrigere Sendeleistung (niedriger Sendepegel) aufweisen würden.
Vor diesem Hintergrund ist es von daher bekannt, entsprechende Verstärkerschaltungen zuzuschalten, die dem Ausgleich der Dämpfung der Signalstärke dienen.
Dabei ist es grundsätzlich wünschenswert, dass der Verstärker (engl. Signal-Booster) die vorhandene zusätzliche Dämpfung so ausgleicht bzw. kompensiert (weshalb diese Verstärker auch teilweise Kompensatoren genannt werden), dass die Kommunikation zwischen der Kraftfahrzeug-Außenantenne und der Basisstation genauso abgewickelt werden kann, als ob das Mobilfunkgerät im Freien außerhalb eines Kraftfahrzeuges innerhalb einer Mobilfunkzelle ohne einen derartigen Verstärker verwendet werden würde.
Ziel einer derartigen Verstärkungseinrichtung, sowie einer zugehörigen Regelung ist, dass die durch die Koppel- und Leitungsstruktur verursachte zusätzliche Dämpfung, mit der Folge der Verringerung der Sendeleistung, ausgeglichen wird.
Im Idealfall würde die Verstärkungseinrichtung die verursachte Dämpfung so kompensieren, dass die Sendeleistung an der Kraftfahrzeugantenne genau jenen Wert aufweist, mit dem auch ein im Freien befindliches Mobilfunkgerät ohne einen derartigen Verstärker mit einer Basisstation kommunizieren würde.
Mit anderen Worten liegt also eine ideale und damit optimale Kompensation bezüglich einer Signaldämpfung bei der Übertragung von Sendesignalen eines Mobilfunkgerätes vor, wenn die Verstärkungseinrichtung, also die Schaltungsanordnung zum Kompensieren einer Signaldämpfung, bei der Übertragung der Sendesignale eines Mobilfunkgerätes unter möglichst allen Betriebsbedingungen und vor allem unter den kritischen Betriebsbedingungen in großer wie in geringer Entfernung zur Basisstation identisch mit jenen Sendeleistungen sendet, mit denen auch ein Mobilfunkgerät im Freien senden würde. Dabei dürfen die vorgeschriebenen Werte für die maximalen und minimalen Signalpegel nicht überschritten werden bzw. es soll sichergestellt sein, dass diese auch erreicht werden.
Vor diesem Hintergrund ist bereits gemäß DE 10 2013 101 590 A1 vorgeschlagen worden, zur Kompensation einer auf einer Signalstrecke zwischen einem Mobilfunkendgerät und einer Antenne auftretenden Dämpfung mindestens einen Verstärker zu verwenden, worüber vom Mobilfunkgerät kommende Sendesignale verstärkt bzw. gedämpft werden können. Die Schaltungsanordnung umfasst dazu eine Detektionseinheit zur Erfassung eines vom Mobilfunkgerät kommenden Eingangssignalpegels und eine Steuereinheit zur Anpassung des Verstärkungsfaktors des zumindest einen Sendesignalverstärkers.
Um den Vorschriften hinsichtlich der Sendeleistung eines Mobilfunkgerätes in einer Zelle einer Basisstation Rechnung zu tragen, ist vorgesehen, dass die Steuereinheit des Kompensators zur Einstellung eines vorbestimmten minimalen Verstärkungsfaktors eingerichtet ist, wenn die erfasste Antennensignalleistung geringer als ein vorgegebener Grenzwert ist. Dadurch soll gewährleistet werden, dass in basisstationsnaher Position des Mobilfunkgerätes tatsächlich über eine in der Regel am Kraftfahrzeug außen befindliche Antenne nur mit Sendesignalen in einer Größenordnung sendet, die den von der Basisstation an das Mobilfunkgerät übertragenen Sendepegel entspricht bzw. diese nicht übersteigt.
Ebenso ist vorgesehen, dass die Steuereinheit zur Reduzierung des Verstärkungsfaktors so eingerichtet ist, dass der Verstärkungsfaktor auf einen Wert reduziert wird, bei dem die Sendesignalleistung des Kompensators auf einen vorgegebenen maximalen Wert maximiert ist und diesen nicht mehr überschreitet, wenn die erfasste Sendesignalleistung einen vorgegebenen maximalen Wert überschreiten sollte.
Eine insoweit vergleichbare Antennenanordnung und ein insoweit ebenfalls vergleichbarer Regelungsmechanismus sind auch aus der DE 10 2013 207 898 A1 bekannt worden.
Gemäß dieser Vorveröffentlichung umfasst eine Schaltungsanordnung zum Kompensieren einer Signaldämpfung bei der Übertragung von Sendesignalen eines Mobilfunkgerätes (über die erwähnte Schaltungsanordnung und eine üblicherweise an einem Kraftfahrzeug außen liegend angebrachte Antenne) eine Detektoranordnung, die ausgestaltet ist, zu detektieren, ob ein erfasster Eingangssignalpegel des Kompensators einen vorgegebenen oberen Wert erreicht oder überschreitet und ob der (verstärkte) erfasste Eingangssignalpegel des Kompensators einen vorgegebenen unteren Gert erreicht oder unterschreitet.
Bei Erreichen oder Überschreiten des oberen Wertes für den entsprechend erfassten Eingangssignalpegels des Kompensators soll dabei die Einstelleinrichtung veranlasst werden, die von der Signalpegel-Verstärkungseinrichtung erzeugte resultierende Signalverstärkung zu verkleinern. Ebenso soll die Detektoranordnung so ausgestaltet sein, um bei Erreichen oder Unterschreiten des unteren Wertes die Einstelleinrichtung zu veranlassen, die von der Signalpegelverstärkungseinrichtung erzeugte resultierende Signalverstärkung ebenfalls zu verkleinern.
Umfasst die erwähnte Signalpegelverstärkungseinrichtung beispielsweise einen Signalverstärker, der mit einer Dämpfungseinrichtung zusammenwirkt, so kann die Verstärkung oder die Dämpfung über die Dämpfungseinrichtung eingestellt werden. In diesem Fall würde bei Erreichen oder Überschreiten des oberen Wertes aber auch bei Erreichen oder Unterschreiten des unteren Wertes die von der Dämpfungseinrichtung erzeugte Signaldämpfung vergrößert werden, um letztlich wiederum die Signalverstärkung insgesamt zu verkleinern.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, demgegenüber eine verbesserte Schaltungsanordnung zum Kompensation einer Signaldämpfung bei der Übertragung von Signalen von oder zu einem Mobilfunkgerät sowie ein verbessertes Verfahren hierzu zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Schaltungsanordnung entsprechend den im Anspruch 1 und hinsichtlich des Verfahrens entsprechend den im Anspruch 10 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Im Rahmen der Erfindung werden mehrere überraschende Vorteile realisiert.
Während bei bekannten Lösungen nach dem Stand der Technik die Detektionsempfindlichkeit der Detektionseinrichtung verhältnismäßig groß oder sogar so groß als möglich ist (damit schon kleinste Sendesignalpegel des Mobilfunkgerätes sofort erkannt werden können), schlägt die vorliegende Erfindung bevorzugt vor, diese Detektionsempfindlichkeit zu senken, also zu höheren Pegeln hin zu verschieben. Dies hat also zur Folge, dass Sendesignale des Mobilfunkgerätes erst nach Überschreiten eines größeren Pegel- oder Schwellwertes erkannt werden und die Schaltungsanordnung erst ab diesem Sendesignal-Erkennungspegel bereit ist eine entsprechende Verstärkung bereitzustellen, also eine entsprechend dem Regelmechanismus vorgesehene Verstärkung des Sendesignales des Mobilfunkgerätes durchzuführen. Dies hat zunächst einmal den Vorteil, dass weniger Energie benötigt wird, weil die Verstärkungsregelung erst zu einem späteren Zeitpunkt einsetzt.
Ferner wird dadurch der wesentliche Vorteil realisiert, dass insbesondere bei sehr niedrigen Signalpegeln (insbesondere Sendesignalpegeln) unterhalb des Sendesignal-Erkennungspegels keine Verstärkung durchgeführt wird, die aufgrund fehlerhafter Werte unter Umständen im Sinne einer Überkompensation zu stark wäre. Mit anderen Wort ist stets sichergestellt, dass vor allem bei basisstationsnaher Position eines Mobilfunkgerätes die vom Mobilfunkgerät in Abstimmung mit der Basisstation eingestellten niedrigen Sendepegel auf jeden Fall beibehalten werden und die durch die Schaltungsanordnung vorgegebene Signaldämpfung allenfalls im Umfang dieser vorgegebenen Dämpfung gedämpft wird, auf jeden Fall aber nicht in unzulässiger Weise fehlerhaft verstärkt wird.
Solange das erfasste Eingangssignal bzw. der erfasste Eingangssignalpegel des Kompensators unter einem Erkennungspegel oder unter einem unteren Auslösepegel liegt, wird über die Schaltungsanordnung (abgesehen von parasitären Überkopplungen) kein Übertragungs- und Verstärkungsweg angeboten, so dass die Kommunikation zwischen Mobilfunkgerät und Basisstation durch die Fahrzeugaußenhaut (die eine endliche Dämpfung aufweist) erfolgt.
Ein weiterer wichtiger Vorteil ist ferner, dass im Rahmen der Erfindung bevorzugt immer dann, wenn ein erfasster Eingangssignalpegel des Kompensators eine untere vorgebbare Pegelschwelle (die als Sendesignal-Erkennungspegel bezeichnet wird und die dabei bevorzugt signifikant höher liegt als der niedrigste Sendepegel eines Mobilfunkgerätes) überschritten hat, nicht mit einer Verstärkung des Signalpegels begonnen wird, sondern dass hier dem Mobilfunkgerät im Gegensatz dazu keine Verstärkung angeboten wird. Bevorzugt ist hier sogar eine Dämpfung vorgesehen.
Durch die bevorzugt im Rahmen der Erfindung vorgesehene Verschiebung der Detektionsempfindlichkeit hin zu höheren Pegelwerten (wodurch letztlich die Detektionsempfindlichkeit gegenüber dem Stand der Technik verringert wird) und durch die im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt zusätzlich vorgesehene veränderte Verstärkungsschaltung, bei welcher nach Erkennen des Sendebandes des Mobilfunkgerätes (nach Überschreiten des entsprechend der Detektionsempfindlichkeit eingestellten Signalpegels) die Schaltungsanordnung nicht nur keine Verstärkung sondern bevorzugt eine Dämpfung anbietet, wird nicht nur Energie eingespart, sondern zudem mit gegenüber herkömmlichen Lösungen deutlich höherer Sicherheit gewährleistet, dass bei basisstationsnaher Position des Mobilfunkgerätes das Mobilfunkgerät nur mit der niedrigen Sendeleistung sendet, deren Wert von der Basisstation vorgegeben wird. Ist aufgrund der Dämpfung der Wert des Mobilfunkgeräts zu niedrig, kann es von der Basisstation eine Anweisung erhalten, einen entsprechend höher eingestellten Wert für die Sendepegel einzustellen. Die Anhebung der Detektionsschwelle bietet aber eine Reihe weiterer Vorteile, nämlich:

- es wird eine geringere Empfindlichkeit gegenüber Mobilfunkgeräten erzielt, die nicht in einer beispielsweise in einem Kraftfahrzeug befindlichen Koppelschale abgelegt sind;
- die erwähnte geringere Detektionsempfindlichkeit unter Anhebung der Detektionsschwelle führt auch zu einer wünschenswerten geringeren Empfindlichkeit gegenüber Bluetooth und W-LAN-Signalen;
- ferner wird durch die geringere Empfindlichkeit der selektiven Detektoren ein ungewolltes Ansprechen auf Sendesignale weiterer Mobilfunktelefone, die über die Fahrzeugantenne einkoppeln, vermieden;
- durch die Verringerung der Systemempfindlichkeit kann zudem ermöglicht werden, dass nahe der Basisstation nur noch der direkte Pfad zwischen dem Mobilfunkgerät und der Basisstation aktiv ist; mit anderen Worten reicht die Sendeleistung eines Mobilfunkgerätes in der Nähe einer Basisstation nicht aus, die erfindungsgemäß angehobene Detektionsschwelle der Schaltungsanordnung (also des Kompensators) zu erreichen;
- durch die geringere Detektionsempfindlichkeit der vorgesehenen Detektoreinrichtungen lassen sich zudem Verstärker bzw. Verstärkerleistungen und Filter einsparen, so dass der gesamte Bauaufwand reduziert wird; und
- es ergeben sich deutliche Vorteile bezüglich der Isolation der verschiedenen Schaltungsgruppen der Schaltungsanordnung untereinander; die Empfindlichkeit der Detektorpfade nach dem Stand der Technik bringt vielfältige Probleme mit sich, da nämlich die auf der Platine zu verarbeitende Dynamik beispielsweise bei LTE-Schaltungsanordnungen (Kompensatoren) etwa 90 dB betragen kann; dies kann zu fast unlösbaren Problemen im Hinblick auf die geforderte Isolation der verschiedenen Schaltungsgruppen untereinander führen; es hat sich nämlich im Rahmen der Erfindung gezeigt, dass insbesondere hohe Blockerpegel von Seiten der Fahrzeugantenne durch fremde Mobiltelefone oder weitere Kommunikationsmodule an derselben Antenne zu einem Ansprechen der Detektorpfade führen können, wodurch die Funktionalität der Schaltungsanordnung, also des Kompensators, empfindlich eingeschränkt wird.

Dabei ist bevorzugt die im Rahmen der Erfindung vorgesehene Verstärkung nach Überschreiten der Auslöseschwelle der Detektionsempfindlichkeit (also bei Überschreiten hin zu höheren Signalpegel) mit einem Tiefpassverhalten ausgestattet, um ein Aufschwingen der beiden Regelungen, nämlich der durch den Kompensator vorgegebenen Regelung und der durch den Netzbetreiber über die Basisstation vorgegebenen Regelung, zu verhindern.
Im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung wird zudem ebenfalls sichergestellt, dass durch die Zu- und Abschaltung der Verstärkerleistung (die bei Unterschreiten eines unteren Grenzwertes oder Erkennungspegels schlagartig erfolgt, wie beispielsweise in der DE 10 2013 207 898 A1 beschrieben es nicht zu einem sogenannten „Ping-Pong“-Effekt kommen kann, der nachfolgend erläutert werden soll.
Befindet sich beispielsweise ein Fahrzeug weit ab einer Basisstation, dann erhält das Mobilfunkgerät von der Basisstation die Anweisung, mit einem vergleichbaren hohen Signalpegel zu senden. Entsprechend wird die Schaltungsanordnung zur Kompensation des Sendesignals in einem entsprechenden Schaltungsmodus geschaltet und betrieben. Der gesamte Dämpfungsverlust, der zum einen durch die Koppeldämpfung zwischen Mobilfunkgerät und Empfangseinrichtung der Kompensationsschaltungseinrichtung sowie durch die Übertragungsstrecke in der Schaltungsanordnung selbst vorhanden ist, wird üblicherweise durch eine entsprechende Kommunikation zwischen Basisstation und Mobilfunkgerät insoweit ausgeglichen, als das Mobilfunkgerät entsprechende Anweisungen erhält, mit einer ausreichend hohen Sendeleistung derart zu senden, dass unter Berücksichtigung der Verstärkerschaltung letztlich über die Fahrzeugantenne das Mobilfunkgerät mit der von der Basisstation gewünschten Sendeleistung abstrahlt.
Nähert sich dann aber das Fahrzeug der Basisstation, wird mit zunehmender Nähe zur Basisstation der Sendepegel des vom Mobilfunkgerät ausgestrahlten Sendesignals herabgeregelt (durch entsprechende Anweisung der Basisstation), wobei letztlich bei Erreichen der entsprechenden Detektorempfindlichkeit, üblicherweise dem sogenannten vorgegebenen unteren Erkennungspegel, die Verstärkereinrichtung des Kompensators schlagartig die Verstärkung abschaltet. Dadurch wird der Sendepegel des über die Fahrzeugantenne abgestrahlten Sendesignals schlagartig verringert, wobei die dadurch verursachte Pegelabsenkung auch aus Sicht der Basisstation schlagartig erkennbar ist.
Von daher wird die Basisstation in diesem Fall ebenso schlagartig die Information an das Mobilfunkgerät übermitteln, den Sendepegel schnell hochzufahren. Dadurch gelangt man wiederum in eine wie im Ausgangspunkt geschilderte Situation, so als ob sich das Mobilfunkgerät in größerer Entfernung zur Basisstation befindet und über den Verstärker zusätzlich die Leistung des Sendesignals hochgefahren wird. Dies führt also zu dem unerwünschten „Ping-Pong“-Effekt.
Der hier beschriebene „Ping-Pong“-Effekt muss aus Gründen der Netzstabilität unbedingt vermieden werden. Auch dies wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung sicher gewährleistet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen im Einzelnen:

1a: eine schematische Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, und zwar im Zusammenspiel mit einem Mobilfunkgerät und einer in der Regel an einer Außenhaut (Karosserie) eines Kraftfahrzeuges angebrachten Antenne;
1b: einen schematischen Schaltplan über eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung;
2: eine Graphik zur Erläuterung der Verstärkungs- und Dämpfungsregelung, wie sie im Rahmen des Standes der Technik üblicherweise vorgesehen ist; und
3: eine Graphik zur Erläuterung des Verstärkungsverhaltens der Schaltungsanordnung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.

1a und 1b zeigen eine schematische Schaltungsordnung 1 zur Kompensation einer Dämpfung, die auf einer Signalstrecke beispielsweise zwischen einem Mobilfunkgerät und einer Antenne vorhanden ist.
Die Schaltungsanordnung 1 umfasst eine Koppeleinrichtung 3, beispielsweise in Form einer Koppelschale (teilweise auch „Cradle“ genannt), in der beispielsweise ein Mobilfunkgerät 5 abgelegt werden kann. Die Koppeleinrichtung 3 kann dabei mit dem Mobilfunkgerät auf alle geeigneten Arten eine Signalübertragung herstellen, beispielsweise elektromagnetisch, induktiv und/oder kapazitiv oder galvanisch.
Zwischen der Koppeleinrichtung 3 und einer Antenne 7 befindet sich eine Signalstrecke 9, die zumindest in einem Teilbereich der Signalstrecke beispielsweise über einen mobilfunkgeräteseitigen Duplexer 11a und einen antennenseitigen Duplexer 11b in zumindest zwei Pfade 9a, 9b aufgespalten sein kann. Der eine Signalpfad 9a ist beispielsweise zur Übertragung von Sendesignalen und der dazu parallel verlaufende zweite Signalpfad 9b zur Übertragung von Empfangssignalen vorgesehen. Von Sendesignal wird gesprochen, wenn es sich um vom Mobilfunkgerät 5 ausgehende und zu einer Antenne 12 einer Basisstation 13 übermittelte Sendesignale handelt, wohingegen umgekehrt bei von der Basisstation 13 in Richtung Mobilfunkgerät 5 übermittelte Signale von Empfangssignalen (aus Sicht des Mobilfunkgerätes) gesprochen wird.
In 1a ist dabei der schematische Gesamtaufbau angedeutet, und zwar mit einer Fahrzeug- oder Kabinenhülle 2, wodurch letztlich aufgrund der Eindringverluste EV ein Teil der zusätzlichen Dämpfung eines Sendesignals des Mobilfunkgerätes 5 verursacht wird. Dies ist schematisch in 1a eingezeichnet. Dabei zeigt 1a auch die an der Außenhülle des Fahrzeugs oder Kabine angebrachte Antenne 7, die teilweise auch als Fahrzeug- oder Außenantenne 7 bezeichnet wird. Ebenso ist in 1a schematisch die Koppeleinrichtung 3 in Form eines sogenannten Craddles eingezeichnet, also üblicherweise eine Koppelschale, in die das Mobilfunkgerät eingelegt werden kann. Auch hier wird eine Koppeldämpfung verursacht, die zur Gesamtdämpfung beiträgt. Die erläuterte Schaltungseinrichtung 1 kann dabei zwischen einem mobilfunkseitigen Anschluss 4a und einem antennenseitigen Anschluss 4b geschaltet sein. Mit Bezugszeichen 6a ist dabei noch jener Abschnitt der Signalübertragungsstrecke angedeutet, der von der Koppeleinrichtung 3 zum mobilgeräteseitigen Anschluss 4a der Schaltungsanordnung 1 verläuft. Bezugszeichen 6b bezeichnet den Abschnitt der Signalübertragungsstrecke vom Anschluss 4b zur Antenne 7.
Der entsprechende Aufbau wird nachfolgend nur für ein Frequenzband erläutert. Bei Bedarf ist es möglich, dass für mehrere Frequenzbänder mehrere Übertragungsstrecken sowohl in Sende- als auch in Empfangsrichtung vorgesehen sind. In diesem Fall ist die Detektoreinrichtung 21 so auszugestalten, dass für jedes der unterschiedlichen Frequenzbänder ein entsprechender Signalpegel detektiert werden kann. Dies kann durch mehrere getrennte Detektoreinrichtungen oder eine gemeinsame Detektoreinrichtung bewerkstelligt werden, die auf die Messung von mehreren Signalpegeln in mehreren Frequenzbändern eingestellt und abgestimmt ist. Es wird insoweit auf bekannte Schaltungen verwiesen.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist sowohl in dem Sendepfad 9a als auch in dem Empfangspfad 9b jeweils ein Verstärker 15a bzw. 15b zur Verstärkung der Sende- bzw. der Empfangssignale vorgesehen.
Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Schaltung und Regelung vor allem hinsichtlich des erfassten Eingangssignalpegels des Kompensators erläutert, wobei grundsätzlich eine entsprechende Regelung auch ausgehend und basierend auf den Empfangssignalen möglich ist, wie dies vor allem in Nordamerika üblich ist.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist ferner an geeigneter Stelle der Signalstrecke 9, im gezeigten Ausführungsbeispiel z.B. auf dem Sendepfad 9a, eine Koppeleinrichtung 17 vorgesehen, worüber ein erfasster Eingangssignalpegel des Kompensators ausgekoppelt werden kann, wobei der erfasste Eingangssignalpegel durch den Sendesignalpegel des Mobilfunkgerätes initiiert wird. Dieser Sendesignalpegel des Mobilfunkgerätes ist nicht bekannt, da nicht exakte Erkenntnisse vorliegen, wie hoch dieser Sendesignalpegel des Mobilfunkgerätes gedämpft wird, so dass letztlich für die weitere Bearbeitung nur der am Eingang des Kompensators anliegende erfasste Sendesignalpegel zur Verfügung steht.
Auf der Auskoppelstrecke 19 ist eine Detektoreinrichtung 21 vorgesehen, die letztlich zur Auswertung des erfassten Eingangssignalpegels dient. Diese Detektoreinrichtung 21 ist über eine Leitung 23 mit einer Einstell- und/oder Steuereinheit 25 verbunden, die über eine Steuerleitung 27 im gezeigten Ausführungsbeispiel mit dem auf dem Sendepfad 9a vorgesehenen Verstärker 15a in Verbindung steht, worüber die Verstärkung und/oder Dämpfung im Verstärker 15a entsprechend eingestellt werden kann.
In 1a ist dabei noch eine anfängliche Dämpfungsstrecke, mit einem Dämpfungswert A_CRD eingezeichnet, nämlich zwischen der Koppeleinrichtung 3 und dem mobilfunkgeräteseitigen Anschluss 4a. dieser Wert lässt sich wiedergeben als $A_{CRD} = P_{CRD} - P_{UE} .$
Daran schließt sich ein Verstärkungsbereich an, nämlich zwischen dem mobilfunkgeräteseitigen Anschluss 4a und der Antenne 7, wobei dieser Verstärkungsbereich G formelmäßig wiedergegeben werden kann als $G = P_{ANT} - P_{CRD} .$
Mit anderen Worten wird dann an der Antenne 7 ein Sendesignal mit einer Leistung P_ANT abgestrahlt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1b ist die Koppeleinrichtung 17 auf jenem Teil der Signalstrecke 9 vorgesehen, der zwischen Mobilfunkgerät 5, im Besonderen zwischen dem zugehörigen mobilfunkgeräteseitigen Anschluss 4a und dem mobilfunkgeräteseitigen Duplexer 11a angeordnet ist, also auf einem Teil der Signalstrecke, auf der noch keine Verstärkung (oder Dämpfung) des vom Mobilfunkgerät kommenden Sendesignals erfolgt ist.
1b zeigt aber auch zweite weitere mögliche Positionen für eine Koppeleinrichtung 17, nämlich zum einen eine Koppeleinrichtung 17a, die zwischen dem mobilfunkgeräteseitigen Duplexer 4a und dem in dem Sendesignalpfad 9a liegenden Verstärker punktiert eingezeichnet ist. Alternativ oder auch zusätzlich zu einem oder zu beiden anderen Positionen einer Koppeleinrichtung 17 könnte auch eine Koppeleinrichtung 17b vorgesehen sein, die im gezeigten Ausführungsbeispiel auf dem Sendepfad 9a bzw. der Signalstrecke 9 der Sendesignal-Verstärkereinrichtung 15a nachgeordnet ist. Bei dieser Variante befindet sich die Koppeleinrichtung 17b auf dem Sendesignalübertragungspfad 9a noch vor dem antennenseitigen Duplexer 11b angeordnet.
Schließlich ist aber auch noch eine dritte Stelle in 1b eingezeichnet, an der eine Koppeleinrichtung 17c angeordnet sein könnte, dann nämlich auf dem in Empfangs- und Senderichtung gemeinsamen Abschnitt der Signalstrecke 9, nämlich beispielsweise zwischen dem antennenseitigen Duplexer 11b und dem antennenseitigen Anschluss 4b der Schaltungsanordnung.
Es wird bereits an dieser Stelle erwähnt, dass die Verstärkereinrichtung 15a ein oder mehrere - beispielsweise auch in Reihe geschaltete - Verstärker oder Verstärkerstufen umfassen kann. Möglich ist auch, dass der zumindest eine Verstärker selbst nicht oder überwiegend nicht regelbar ist oder zumindest nicht geregelt wird, weil er beispielsweise mit einer zusätzlichen Dämpfungseinrichtung zusammenwirkt, die vorzugsweise in Signalübertragungsrichtung der Verstärkereinrichtung vorgeschaltet ist. In diesem Fall kann die Dämpfungseinrichtung so angesteuert werden, dass der Dämpfungswert so verändert wird, dass im Zusammenspiel der Dämpfungseinrichtung mit der Verstärkereinrichtung die gewünschte Verstärkung realisiert werden kann. In diesem Falle würde über die Auskoppeleinrichtung 17, die Detektoreinrichtung 21 und die Einstell- und/oder Steuereinrichtung 25 ein entsprechender Einstellwert an die Dämpfungseinrichtung abgegeben, wodurch die Dämpfung und damit im Zusammenspiel mit dem zumindest einen Verstärker die gesamte Verstärkung entsprechend einstell- bzw. regelbar ist. Auch insoweit wird auf bekannte Lösungen verwiesen.
Die erläuterte Schaltungseinrichtung zur Kompensation von Signalen, insbesondere von Sendesignalen, welche vom Mobilfunkgerät in Richtung Basisstation übertragen werden, kann vor allem (aber nicht ausschließlich) in Fahrzeugen eingesetzt werden, um die Dämpfung, die zwischen Mobiltelefon (allgemein Mobilfunkgerät) und einer bevorzugt als Außenantenne am Kraftfahrzeug vorgesehenen Antenne 7 auftritt, zu kompensieren. Die Dämpfung kann dabei, wie bereits erwähnt, durch die verwendeten HF-Kabel und/oder auch durch die drahtlose Kopplung zwischen Mobilfunkgerät 5 und der Koppeleinrichtung 3 (dem sogenannten „Cradle“) entstehen.
Bevorzugt wird dabei die vorhandene Dämpfung kompensiert, indem eine bidirektionale Verstärkung des Mobilfunksignals bewerkstelligt wird. Die Kompensationseinrichtung soll dabei bevorzugt nicht nur ein, sondern in den meisten Fällen mehrere Mobilfunkbänder unterstützen. Der Aufbau ist daher - abweichend zu 1 - für die entsprechenden Bänder mit mehrfachen Übertragungsstrecken umzusetzen, so dass für bevorzugt alle zu übertragenden Frequenzbänder beispielsweise jeweils der Pegel des Sendesignales des Mobilfunks gemessen und über die entsprechende Steuer- und Regelstrecke dann ein entsprechender Dämpfungs- oder Verstärkungswert eingestellt werden kann.
Als problematisch stellt sich bei Verwendung einer derartigen Schaltungseinrichtung zur Kompensation heraus, dass die zu kompensierende Dämpfung weitgehend unbekannt ist. Von daher wird bei der Bewertung meistens davon ausgegangen, wie groß beispielsweise die Dämpfung zwischen einem Mobilfunkgerät und der Koppeleinrichtung sein kann, wenn dieser Dämpfungswert einen Maximalwert oder einen Minimalwert annimmt.
Ausgehend von diesen Extremwerten tritt aber immer das Problem auf, dass eine sogenannte Über- bzw. Unterkompensation eintreten kann. Dies ist stets dann der Fall, wenn der Kompensator eine höhere bzw. geringere Verstärkung bereitstellt, als wenn die in der Schaltungsanordnung verursachte Dämpfung tatsächlich demgegenüber geringer oder größer ist.
Wird eine sogenannte Unterkompensation verursacht, so führt dies zu einer reduzierten Zellgröße (mit anderen Worten wird die Reichweite eines Mobilfunkgerätes verringert). Bei einer Überkompensation kann dies dazu führen, dass einerseits die maximal erlaubte Ausgangsleistung an der die Kommunikation mit einer Basisstation durchführenden Antenne überschreitet (also abweichend von der von der Basisstation regulatorisch vorgegebenen Sendestärke bzw. von den Belastungsgrenzen der Bauteile abhängig) und andererseits das Mobilfunkgerät die Sendeleistung an der Antenne nicht mehr auf die geforderte minimale Ausgangsleistung reduzieren kann.
Anhand von 2 soll nachfolgend erläutert werden, wie bisherige Verstärkungsregelungen für eine erläuterte Kompensatorschaltungsanordnung betrieben worden sind.
Dabei ist auf der Abszisse, also der X-Achse die am Eingang der Koppeleinrichtung (also am mobilgeräteseitigen Anschluss 4a der Schaltungsanordnung, also der Kompensatorschaltung) gemessene Eingangsleistung P_CRD [dBm], d.h. der erfasste Eingangssignalpegel für unterschiedliche Werte dargestellt, also für Eingangssignalpegel, die von der Koppeleinrichtung 3 in die Schaltungseinrichtung eingespeist werden (insbesondere dann, wenn ein Mobilfunkgerät in eine die Koppeleinrichtung bildende Schale hineingelegt ist). Auf der Ordinate, d.h. der Y-Achse ist die Gesamtverstärkung G (Gain) in dB angegeben.
Mit G_min und G_max ist eine minimale und eine maximale Signalverstärkung eingezeichnet.
In einem ersten Verstärkungsbereich X1 ist längs der strich-punktierten Linie A dabei die Detektionsempfindlichkeit angedeutet. Dieser Wert A spiegelt also die maximale Detektionsempfindlichkeit wieder, bei der die Detektionseinrichtung noch einen Eingangssignalpegel (noch über dem Rauschen) erkennen kann. Die Detektionsempfindlichkeit A stellt also insoweit nichts anderes als einen untersten Schwellen- oder Triggerwert S_EP dar, mittels dessen das Vorhandensein eines Eingangs- oder Sendesignals vom Mobilfunkgerät 5 über die Koppeleinrichtung 3 kommend erkannt werden kann.
Dieser erfasste oder erfassbare Eingangssignalpegel S_EP, ab dem die Kompensator-Schaltungsanordnung das entsprechende Mobilfunkband erkennt und überhaupt in der Lage ist, eine Verstärkung bereitzustellen und die Verstärkung anhand der gemessenen Eingangsleistung einzustellen, wird nachfolgend auch als Eingangssignal-Erkennungspegel S_EP benannt.
Diese Detektionsempfindlichkeit wird nach bisher bekannten Lösungen auf einen Wert festgelegt, wie er sich unter den ungünstigsten Bedingung ergeben würde. Diese ungünstigsten Bedingungen beinhalten, dass das Mobilfunkgerät mit der geringstmöglichen Leistung sendet und gleichzeitig die in der Schaltungsanordnung vorgegebene Dämpfung (wodurch der Eingangssignalpegel nochmals verringert wird) einen maximal möglichen Wert annimmt. Unter diesen Bedingungen ergibt sich also folgende Detektionsempfindlichkeit: $\begin{matrix} minimale Mobilfunkgeräteausgangsleitung - maximale \\ Koppeleinrichtungsdämpfung \end{matrix}$
Dies ist in 2 ausgedrückt als $P_{UE},_{min} - A_{CRD},_{max}$
Diese vorstehend genannte Detektionsempfindlichkeit kann beispielsweise so eingestellt sein, dass noch Eingangssignalpegel erkannt werden, die zumindest eine Größe von -60 dBm aufweisen. Ein guter Wert wäre beispielsweise auch -70 dBm. Diesem Wert liegt der minimale Sendepegel bei dem Mobilfunkverfahren UMTS von -50 dBm zugrunde, so dass sich bei Berücksichtigung einer angenommenen maximalen Cradle-Dämpfung von 20 dB letztlich der oben angegebene Wert von -70 dBm ergibt. Möglich wären aber auch davon abweichende Werte für die Detektionsempfindlichkeit, wie beispielsweise -65 dBm oder -60 dBm. Insbesondere beim LTE-Mobilfunkverfahren würde sich als Oberschranke beispielsweise ein Wert von -50 dBm empfehlen.
Wie aus dem Diagramm aus 2 zu entnehmen ist, ist bei erfassten Eingangssignalpegeln, d.h. also bei Eingangssignalpegeln oberhalb der Detektionsempfindlichkeit bis zu einer später noch erörterten Schwelle lediglich eine reduzierte Verstärkung vorgesehen. Dadurch soll zum einen gewährleistet werden, dass die Ausgangsleistung an einer Antenne 7 dann, wenn sich das Mobilfunkgerät in der Nähe einer Basisstation befindet, beispielsweise auf -50 dBm abgesenkt werden kann.
Dadurch soll also eine Überkompensation von niedrigen Sendepegeln des Mobilfunkgerätes in jedem Fall vermieden werden. Dadurch soll also auch sichergestellt werden, dass das Mobilfunkgerät die geforderte minimale Ausgangsleistung an der in der Regel als Fahrzeug- oder Außenantenne vorgesehenen Antenne 7 erbringen kann. Der in der Grafik gemäß 2 eingezeichnete anfängliche Verstärkungsfaktor G₀ wird dabei so festgelegt, dass er die gewünschte Größe für die niedrigste zu erwartende Koppeldämpfung aufweist. Ist die Koppeldämpfung demgegenüber größer, so ist der Verstärkungsfaktor noch geringer, um - wie gesagt - eine Überkompensation sicher auszuschließen. Nach dem erläuterten Beispiel gemäß dem Stand der Technik gemäß 2 ist diese anfängliche Verstärkungsfaktor G₀ als konstante Größe mit z.B. 6 dB gewählt. Insoweit wird auch noch auf die Vorveröffentlichung DE 10 2013 101 590 A1 verwiesen, in der beschrieben ist, wie ein Wert V min festgelegt wird.
Bis zum Erreichen der minimalen Mobilfunkgeräteausgangsleistung P_UE,min (Y-Achse; Linie B) arbeitet also die Schaltungsanordnung mit einer geringen, reduzierten gleichbleibenden Verstärkung.
Nach Erreichen der minimalen Mobilfunkgeräteausgangsleistung P_UE,min werden die oberhalb dieser Mobilfunkgerätausgangsleistung liegenden Eingangssignalpegel (des Kompensators) bis zu einer vorgebbaren Pegelgröße (Schwelle) mit einer reduzierten Verstärkung verstärkt. Dadurch soll eine Überkompensation insbesondere bei niedrigem Sendepegel des Mobilfunkgerätes in jedem Fall vermieden werden. Damit wird sichergestellt, dass das Mobilfunkgerät auch die geforderte minimale Ausgangsleistung an der Antenne 7, also z.B. der Fahrzeug- oder Außenantenne 7 erbringen kann. Nach dem Stand der Technik wird die Verstärkung für diesen Fall anhand der niedrigsten zu erwartenden Koppeldämpfung festgelegt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß 2 entspricht dies beispielsweise einem Wert von 6 dB.
Sobald der an der Koppeleinrichtung 3 gemessene Signaleingangspegel P größer ist als $\begin{matrix} minimale Mobilfunkgeräteausgangsleistung \\ + maximal mögliche Kompensatorverstärkung \\ - minimale Koppeldämpfung \end{matrix}$
also gemäß der Formel $P_{UE},_{min} + A_{CRD},_{max} - G_{0}$
besteht keine Gefahr mehr, dass eine Überkompensation stattfindet.
In der Graphik gemäß 2 ist dies längs der strichpunktierten Linie UGW dargestellt. Hier wird ein unterer Grenzwert UGW erreicht. Von da an erfolgt die Verstärkung bevorzugt mit gleichbleibender Verstärkung G_max (also mit einem gleichbleibenden maximalen Verstärkungswert) oder bevorzugt mit einer nur gering darunter liegenden Verstärkung. Mit anderen Worten wird also der erfasste Eingangssignalpegel des Kompensators nach Erreichen des Eingangssignal-Erkennungspegels S_EP zunehmend stärker verstärkt, nämlich bis zum Erreichen des unteren Grenzwertes UGW, wobei dann nachfolgend die Verstärkung mit gleichem Wert auf höchstem Niveau G_max oder wie erwähnt gegebenenfalls geringfügig darunter durchgeführt wird.
Mit anderen Worten wird also an dieser Stelle, also am Übergang von dem zuerst genannten Bereich X1 zu dem zweiten Bereich X2 in 2 die Verstärkung der Schaltungsanordnung geändert. Denn an der vorstehend genannten Schwelle gemäß der strichpunktierten Linie UGW kann der Kompensator nunmehr im gesamten Bereich X2 bevorzugt mit seiner maximalen Verstärkung G_max arbeiten.
Der Übergang von dem Bereich X1 in den Bereich X2 erfolgt im Stand der Technik beispielsweise gemäß der Vorveröffentlichung DE 20 2014 010 732 U1 abrupt mittels einer Sprungfunktion.
Diese bevorzugt maximale Verstärkung wird beibehalten, bis der Signaleingangspegel an der Koppeleinrichtung 3 den oberen Wert $P_{UE},_{max} - G_{max}$
aufweist. Um sicherzustellen, dass die maximale Sendeleistung in diesem dritten Bereich X3 an der Außen- oder Kraftfahrzeugantenne nicht überschritten wird, muss die Verstärkung des Kompensators mit einer dem Wert P_UE, _max - G_max zunehmend übersteigenden Eingangsleistung auch zunehmend reduziert werden, dazu weist zweckmäßigerweise die Kurve der Verstärkung aufgetragen über der Eingangsleistung, wie in 3 gezeigt, eine Steigung von -1 auf.
Demgegenüber wird nunmehr unter Bezugnahme auf das Diagramm gemäß 3 die erfindungsgemäße Lösung erörtert.
Auch zur Vermeidung des oben erläuterten Ping-Pong-Effekts sowie zur Erzielung der gewünschten insgesamten Verbesserung der Schaltungsanordnung wird nunmehr nachfolgend das erfindungsgemäße Verfahren zur Verstärkung mittels der erläuterten Schaltungsanordnung beschrieben.
Der anhand von 2 erläuterte Bereich X2 und X3 wird dabei vom Steuerungsverfahren und -verhalten beibehalten. Es wird insoweit auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.
Allerdings unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren bzw. der Betrieb der Schaltungsanordnung deutlich in dem oben erläuterten initialen Bereich X1.
Aus dem Diagramm gemäß 3 ist zu ersehen, dass erfindungsgemäß die Detektionsempfindlichkeit bezüglich von der Koppeleinrichtung 3 kommenden Eingangssignalpegeln signifikant zu höheren Eingangsleistungen bzw. höheren Eingangspegeln hin verschoben ist. Nur die oberhalb des Eingangssignals-Erkennungspegels S_EP in den Kompensator eingespeisten Eingangssignalpegel sind von der Schaltungsanordnung bzw. der Detektoreinrichtung 21 im Konkreten detektierbar.
Im Rahmen der Erfindung führt jede gegenüber dem Stand der Technik vorgenommene Verringerung der Detektionsempfindlichkeit und damit jede Erhöhung des Eingangssignal-Erkennungspegels S_EP zu einer Verbesserung. Wie erwähnt soll die Verringerung der Detektionsempfindlichkeit und damit die Erhöhung des Eingangssignalpegels, der von der Detektoreinrichtung erkennbar ist, sich bevorzugt signifikant vom Stand der Technik unterscheiden.
Von daher sollen die erfassten Eingangssignalpegel, die von der Detektoreinrichtung 21 erkennbar sind und detektiert werden, bevorzugt zumindest um 10 dB bis 20 dB gegenüber dem Stand der Technik größer sein.
Unterhalb dieses Eingangssignal-Erkennungspegels S_EP wird von der Schaltungsanordnung allgemein und der Detektoreinrichtung 21 im Besonderen ein von der Koppeleinrichtung 3 kommendes Eingangssignal bzw. ein von der Koppeleinrichtung 3 kommender Eingangssignalpegel überhaupt nicht erkannt und von daher auch keine davon abhängige Verstärkungs- oder Dämpfungsregelung vorgenommen. Möglich wäre auch eine Schaltungsanordnung, bei der höhere Eingangssignalpegel auch oberhalb des Eingangssignal-Erkennungspegels S_EP grundsätzlich zwar erkannt werden, gleichwohl aber keine Verstärkung veranlasst oder durchgeführt wird. Dies kann beispielsweise durch die Detektoreinrichtung 21 erfolgen, die in einem derartigen Fall mit einem oberhalb des Eingangssignal-Erkennungspegels S_EP liegenden erfassten Eingangssignalpegels die Einstell- und/oder Steuereinrichtung 25 noch nicht zur Einstellung eines Verstärkungswerts in der Verstärkungseinrichtung veranlasst, sondern erst bei Überschreiten eines sog. Auslösepegels, der einstell- und/oder vorwählbar über dem Eingangssignal-Erkennungspegel S_EP liegt. Ein derartiger Eingangssignal-Auslösepegel S_AP ist beispielhaft in 2 eingezeichnet. Die entsprechende Einstellregelung muss dabei nicht zwingend durch die Detektoreinrichtung 21 erfolgen, sondern kann auch oder im Zusammenspiel mit der Einstell- oder Steuereinrichtung 25 vorgenommen werden.
Ist ein erfasstes Eingangssignal oder ein erfasster Eingangssignalpegel so schwach, dass er nur noch unterhalb des Eigangssignal-Erkennungspegels S_EP des Eingangssignalpegels liegt, so wird keine Verstärkung durch die Verstärkungseinrichtung vorgenommen. Bevorzugt wird der Verstärker in diesem Fall ab- oder stromlos geschalten, auch um Energie zu sparen. Der Verstärker könnte auch in maximale Dämpfung verstellt sein, so dass der Kompensator dem erfassten Eingangssignal bzw. dem erfassten Eingangssignalpegel erst dann einen nach 3 definierten Signalweg mit einer Dämpfung anbietet, wenn der Eingangssignal-Erkennungspegel S_EP oder der oben erwähnte über dem Eingangssignal-Erkennungspegel S_EP vorwählbar liegende Eingangssignal-Auslösepegel S_AP erreicht oder überschritten wird.
Ist also der erfasste Eingangssignalpegel, der auf der Übertragungsstrecke von der Detektionseinrichtung 21 gemessen wird, kleiner als der angegebene Wert für den Eingangssignal-Erkennungspegel S_EP oder kleiner als der erwähnte vorgebbare oder vorgegebene Eingangssignal-Auslösepegel S_AP, findet eine Verstärkung nicht statt, so dass sich die Schaltungsanordnung in einem sogenannten „Idle“-Zustand befindet. Es wird also kein Übertragungs- und Verstärkungspfad durch die Schaltungsanordnung angeboten, sofern das Signal nicht überkoppelt, so dass das Mobilfunkgerät auch innerhalb der Fahrzeug- oder Kabinenhülle 2 nur direkt mit der Basisstation kommunizieren kann und von der Basisstation die entsprechenden Werte zur Einstellung eines Signalpegel erhält (wodurch auch Verluste durch die Fahrzeug- oder Kabinenhülle ausgeglichen werden). Dies ist gerade bei basisstationsnaher Position von Bedeutung, wo die Sendesignale ohnehin mit niedrigem Pegel vom Gerät ausgestrahlt werden. Erst dann, wenn der erfasste Eingangssignalpegel den erwähnten Eingangssignal-Erkennungspegel S_EP oder den erwähnten darüber liegenden Eingangssignal-Auslösepegel S_AP erreicht oder überschreitet, wird das erfasste Eingangssignal bzw. der erfasste Eingangssignalpegel auf der erwähnten Signal- und Übertragungsstrecke durch die Schaltungsanordnung im geschilderten Umfang verstärkt, d.h. teilweise gedämpft oder verstärkt.
Wie bekannt ist, sendet das Mobilfunkgerät bei den beschriebenen Szenarien, also bei einem erfassten Einfangssignalpegel unterhalb des Eingangssignal-Erkennungspegels S_EP mit demjenigen Sendepegel, den es von der Basisstation angewiesen bekommen hat. Dieser Sendesignalpegel kann allenfalls nur noch durch die vorgegebene Dämpfung der Schaltungseinrichtung eine Verringerung erfahren.
Nach Erkennen eines Sendesignalpegels bei Überschreiten des Eingangssignal-Erkennungspegels S_EP, der als anfängliche Erkennungsschwelle oder -trigger wirkt, wird dann in Abweichung zu den bisherigen bekannt gewordenen Lösungen nicht nur keine Verstärkung des erfassten Eingangssignalpegels vorgenommen, sondern erfindungsgemäß bevorzugt sogar eine Dämpfung des Eingangssignalpegels durchgeführt.
Ebenso ist es natürlich möglich, dass die Schaltungsanordnung so aufgebaut ist, dass auch der am Eingang des Kompensators gemessene, dort anstehende oder dort erfasste Eingangssignalpegel des Kompensators zwar ab Erreichen des Eingangssignal-Erkennungspegels S_EP erkannt werden, gleichwohl aber die Verstärkerschaltung noch abgeschaltet bleibt oder der betreffende Verstärker aus dem Verstärkungspfad noch weggeschaltet ist oder in einem sog. „Idle-Modus“ betrieben wird, und zwar zumindest in einem Bereich bis zu einem bereits erwähnten höher liegenden Eingangssignal-Auslösepegel S_AP. In diesem Fall kann also die Kommunikation zwischen dem Mobilfunkgerät und der Basisstation unter Umgehung des Verstärkers durchgeführt werden. Ansonsten kann die Schaltung wie ausgeführt so ausgebildet sein, dass erst nach Überschreiten eines Eingangssignal-Auslösepegels S_AP der Verstärker umgeschaltet, also mit Strom versorgt wird oder in dem Verstärkungspfad aktiviert und/oder zugeschaltet wird, um hierüber die gewünschte Signalbearbeitung durchzuführen. Insoweit ist das Verhalten auch bei Triggerung durch ein Eingangssignal-Auslösepegel S_AP analog wie bei Triggerung durch den erwähnten Eingangssignal-Erkennungspegel S_EP. Es wird dadurch nur die Auslöseschwelle verändert bzw. unterschiedlich festgelegt.
Im Übrigen soll an dieser Stelle auch noch angemerkt werden, dass der erläuterte Kompensator bevorzugt einen breitbandigen Downlinkverstärkerpfad mit umfasst, der im sogenannten „Idle-Modus“ verwendet werden kann, zumindest solange noch kein zu übertragendes Frequenzband erkannt bzw. ein unterer Wert bezüglich des Signalpegels noch nicht überschritten wurde.
Aus 3 ist dabei zu entnehmen, dass bei Überschreiten des Sendesignal-Erkennungspegels S_EP von der Schaltungsanordnung zunächst eine maximale Dämpfung durchgeführt wird. Von diesem niedrigsten Wert, der beispielsweise bei -20 dB liegen kann, erfolgt dann bei steigendem Eingangssignalpegel eine schnelle Anhebung der Verstärkung, bis also der Eingangssignalpegel einen unteren Grenzwert UGW erreicht, an welchem die Verstärkung bis auf einen maximalen Wert G_max angestiegen ist. Dieser Grenzwert UGW wiederspiegelt gleichzeitig das Ende des Regelbereiches X1. Die schnelle Anhebung der Verstärkung in dem Bereich X1 kann beispielsweise mit einer Steigung mit einem Wert von +2 erfolgen. Ganz allgemein sind Werte von Vorteil, die größer oder gleich einem Steigungsfaktor 1,1 oder mehr entsprechen, also vorzugsweise einen Steigungs- oder Verstärkungsfaktor in einer Größe von zumindest 1,2; 1,3; 1,4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9 oder eben von vorzugsweise 2 aufweisen. Auch höhere Verstärkungsfaktoren sind möglich, wobei Verstärkungsfaktoren unter einem Wert +3, insbesondere unter einem Wert von +2,9; +2,8; +2,7; +2,6; +2,5; +2,4; +2,3; +2,2 oder zumindest +2,1 bevorzugt werden.
Die erläuterte Anpassung der Verstärkung im Bereich X1 erfolgt bevorzugt mit einem Tiefpassverhalten, um ein Ausschwingen der beiden Regelungen zu verhindern, nämlich der einen durch die Schaltungsanordnung bewirkten Regelung und der anderen durch die Kommunikation zwischen Basisstation und Mobilfunkgerät permanent durchgeführten Regelung bezüglich der Stärke, d.h. des Pegels der Sendesignale und dabei erfolgt die Anpassung der Verstärkung der Schaltungsanordnung mit bevorzugt einer, gegenüber der Regelung der Sendeleistung des Mobilfunkgerätes durch die Basisstation, weitaus höheren Zeitkonstante sowie an Hand eines gemittelten Wertes der Sendeleistung des Mobilfunkgerätes.
Durch diese erfindungsgemäße Steuerung und Verstärkung der erläuterten Sendesignale wird auch der im Stand der Technik beschriebene nachteilige Ping-Pong-Effekt vermieden, nämlich:

- Befindet sich das Mobilfunkgerät mit der Schaltungsanordnung nahe einer Basisstation, so sendet das Mobilfunkgerät mit einer Sendeleistung, die in der Regel nicht ausreicht, die Eingangssignal-Erkennungsschwelle S_EP der Schaltungsanordnung, also des erläuterten Kompensators, zu erreichen; da die Schaltungsanordnung, also der beschriebene Kompensator, sich in einem sogenannten „Idel“-Zustand befindet, bietet die Schaltungsanordnung auch keinen Sende- und Verstärkungspfad an; von daher sendet das Mobilfunkgerät unter Umgehung der Schaltungsanordnung, steht also unter Umgehung der Schaltungsanordnung in einer Verbindung mit der Basisstation, so dass das Sendesignal des Mobilfunkgerätes auch eine zusätzliche Dämpfung erfährt, nämlich eine Dämpfung die durch die Kraftfahrzeug-Karosserie (allgemein also die umgebende Hülle, in der sich das Mobilfunkgerät befindet) verursacht wird; dies kann auch als „penetration-loss“ bezeichnet werden;
- entfernt sich das Mobilfunkgerät (beispielsweise mit einem zugehörigen Fahrzeug) von der Basisstation, steigt der Sendepegel des Mobilfunkgerätes wiederum an, und zwar unter Anweisung von der Basisstation; dieser Anstieg des Sendepegels erfolgt solange, bis die Detektionsschwelle S_EP für die Eingangssignal-Erkennungspegel S_EP erreicht wird; nach Erkennen des erfassten Eingangssignalpegels (nach Überschreitung der Detektionsschwelle in Form des Eingangssignal-Erkennungspegels S_EP oder des erwähnten höher liegenden Eingangssignal-Auslösepegels S_AP) kann die Detektoreinrichtung 21 ein entsprechendes Signal an die Steuerungseinrichtung 25 abgeben, die nunmehr den Verstärker 15a ansteuert; dadurch wird zum einen das erfasste, d.h. das detektierte Eingangssignal durch die Schaltungsanordnung für das betreffende Band durchgeschaltet; die Besonderheit ist im Rahmen der Erfindung darin zu sehen, dass die Schaltungsanordnung den durchgeschalteten Pfad 9, 9a nicht mit einer Verstärkung anbietet, sondern eine initiale Dämpfung; diese Dämpfung bewegt sich im Bereich des Eingangssignal-Erkennungspegels S_EP etwa in der Größenordnung, die den Verlusten entsprechen, die durch die Fahrzeughülle (Kraftfahrzeugkarosserie) verursacht werden („penetration-loss“);
- steigt die Sendeleistung des von der Koppeleinrichtung kommenden Sendesignals (ausgelöst durch das Mobilfunkgerät) weiter, wirkt die Schaltungsanordnung auf die Verstärkung des jeweiligen Pfades, im gezeigten Ausführungsbeispiel des Pfades 9a, zunehmend verstärkend; dies geschieht solange, bis die maximale Verstärkung G_max erreicht ist (3);
- da durch diese spezifische Verstärkungsschaltung und dadurch das erläuterte spezifische Verstärkungsverfahren keine abrupten Sprünge bezüglich des Verstärkungs- und/oder Dämpfungsverhaltens im gesamten Bereich der vorhandenen Dämpfung zu erwarten sind, tritt der beschriebene Ping-Pong-Effekt nicht ein;
- bei hohen Mobilfunk-Signalpegeln arbeitet die Schaltungsanordnung, d.h. also der Kompensator, bevorzugt mit maximaler Verstärkung; die Situation ist dabei vergleichbar mit der Platzierung eines Mobilfunkgerätes außerhalb eines Fahrzeuges.

Aus dem Gesamtaufbau lässt sich also entnehmen, dass - wenn sich ein Mobilfunkgerät beispielsweise in einem Fahrzeug befindet - immer zwei Übertragungswege zur Verfügung stehen, nämlich:

1. ein Übertragungsweg vom Mobilfunkgerät durch die Fahrzeug-Außenhaut hindurch (oder durch die Außenhaut einer entsprechenden Kabine, in der sich das Mobilfunkgerät befindet), wobei dann der vom Mobilfunkgerät aus gesendete Sendepegel des Sendesignals noch mit einer Dämpfung behaftet ist, nämlich der sogenannten „penetration-loss“, die durch die Außenhaut der Kabine des Fahrzeugs verursacht wird, oder
2. ein Übertragungsweg, bei der das Sendesignal des Mobilfunkgerätes über die Koppeleinrichtung 3 und die erläuterte Schaltungsanordnung (Kompensator), wie geschildert, zunächst für geringere Eingangssignalpegel gedämpft und dann zunehmend stärker verstärkt wird, wobei hier durch die Schaltungsanordnung eine der Dämpfung entgegenwirkende Kompensation („compensated-loss“) bewirkt wird.

Abschließend wird nochmals angemerkt, dass abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel, wie anhand von 2 gezeigt ist, die Erfindung gleichermaßen auch für mehrere Bänder aufgebaut sein kann, wobei dann durch die Detektoreinrichtung die unterschiedlichen Pegel für die unterschiedlichen Bänder entsprechend detektiert und in einem darauf abgestimmten Behältnis die Verstärkungseinrichtung entsprechend angesteuert werden muss.
Schließlich soll auch angemerkt werden, dass die Detektoreinrichtung nicht nur anhand der vom Mobilfunkgerät übertragenen Sendesignale die entsprechende Steuerung, d.h. Verstärkung und/oder Dämpfung etc. bewirken kann, sondern dass die Detektoreinrichtung auch in Abhängigkeit der von einer Mobilfunkstation an das Mobilfunkgerät übermittelten Signale, d.h. der sogenannten Empfangssignale eine entsprechende Verstärkungs- oder Dämpfungsfunktion bezüglich der Sendesignale durchführen kann.
In der vorliegenden Erläuterung wird häufig nicht nur von Sendesignalen, sondern von Sendesignalpegeln gesprochen. Soweit von Sendesignalpegel gesprochen wird, kann hier gleichbedeutend auch von Sendeleistung gesprochen werden. Eine Einschränkung auf einen der vorstehenden beiden Begriffe ist nicht impliziert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102013101590 A1 [0016, 0068]
DE 102013207898 A1 [0019, 0032]
DE 202014010732 U1 [0074]

Claims

Schaltungsanordnung zur Kompensation einer Signaldämpfung bei Übertragung von Sendesignalen eines Mobilfunkgerätes, mit folgenden Merkmalen: - mit einer Signalstrecke (9) mit zumindest einem Signalpfad (9a; 9b), - mit einer einstellbaren Eingangssignalpegel-Verstärkungseinrichtung, die zumindest einen Verstärker (15a) zur Verstärkung der erfassten Eingangssignale oder Eingangssignalpegel aufweist, - mit einer Detektoreinrichtung (21), die ausgebildet ist bezüglich der Sendesignale den zugehörigen Eingangssignalpegel an der Schaltungsanordnung zu detektieren, - mit einer Einstell- oder Steuereinrichtung (25) zur Einstellung einer von dem Verstärker (15a) durchgeführten Verstärkung der Eingangssignale oder Eingangssignalpegel, - die Detektoreinrichtung (21) ist mit der Einstell- oder Steuereinrichtung (25) verbunden, - die Detektoreinrichtung (21) und/oder die Einstell- oder Steuereinrichtung (25) ist oder sind so ausgestaltet, a) dass der zumindest eine Verstärker (15a) aus dem Signalübertragungspfad weggeschaltet oder stromlos geschaltet ist oder der Verstärker (15a) keine Verstärkung, keine Dämpfung oder keine Weiterleitung des Sendesignals durchführt, sofern kein Empfangssignalpegel größer oder gleich dem Eingangssignal-Erkennungspegel (S_EP) oder größer oder gleich einem um bis zu maximal 10 dB größeren Auslösepegel (S_AP) detektiert wird, und/oder b) dass der Verstärker (15a) in einem Einstellbereich (X1), der mit einem unteren Eingangssignal-Erkennungspegel (S_EP) oder einem um bis zu maximal 10 dB über dem Eingangssignal-Erkennungspegel (S_EP) liegenden Auslösepegel (S_AP) beginnt und sich zu demgegenüber höheren Signalpegeln erstreckt, mit einem veränderlichen Verstärkungsfaktor betrieben wird, wobei bei Erreichen oder Überschreitung des Eingangssignal-Erkennungspegels (S_EP) oder bei Erreichen oder Überschreiten des Auslösepegels (S_AP) das Eingangssignal mit einem Verstärkungsfaktor < 1 entweder nicht-verstärkt oder gedämpft wird.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinrichtung (21) und/oder die Einstell- oder Steuereinrichtung (25) so ausgebildet ist, dass ein Eingangssignal mit einem Eingangssignalpegel unterhalb des Eingangssignal-Erkennungspegels (S_EP) oder unterhalb des Auslösepegels (S_AP) nicht detektiert oder detektiert aber nicht verstärkt, gedämpft oder weitergeleitet wird.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinrichtung (21) und/oder die Einstell- oder Steuereinrichtung (25) ausgestaltet ist, den Verstärker (15a) zu veranlassen, das erfasste Eingangssignal bei Erreichen oder Überschreitung des Eingangssignal-Erkennungspegels (S_EP) oder des Auslösepegels (S_AP) zunächst zu dämpfen und bei zunehmenden Signalpegeln die Dämpfung des Eingangssignals zunächst zu verringern und dann in eine zunehmende Verstärkung mit einem zunehmenden Verstärkungsfaktor größer 1 zu ändern, vorzugsweise bis zu einem maximalen Verstärkungswert (G_max), der vorzugsweise dann erreicht wird, wenn der erfasste Eingangssignalpegel einen unteren Wert (UGW) erreicht.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinrichtung (21) so ausgebildet ist und ein vorgebbarer Eingangssignal-Erkennungspegel (S_EP) oder ein um bis zu maximal 10 dB darüber liegende Auslösepegel (S_AP) so vorgebbar ist, dass lediglich Sendesignale mit einem Signalpegel detektiert werden, der zumindest 5 dB, vorzugsweise zumindest 10 dB, 15 dB, 20 dB, 30 dB oder bis zu 40 dB über dem minimalen Sendesignalpegel eines Mobilfunkgerätes liegt.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingangssignalpegel (S_EP) oder der um bis zu maximal 10 dB darüber liegende Auslösepegel (S_AP) Werte aufweist, die bevorzugt zumindest zwischen -80 dBm, vorzugsweise zumindest zwischen - 70 dBm oder -50 dBm und -20 dBm oder vorzugsweise -40 dBm liegen.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinrichtung (21) und/oder die Einstell- oder Steuereinrichtung (25) so ausgestaltet ist, dass nach Erreichen oder Überschreiten des Eingangssignal-Erkennungspegels (S_EP) oder des bis zu maximal 10 dB darüber liegenden Auslösepegels (S_AP) das Eingangssignal um -5 dB bis -30 dB, vorzugsweise auf einen Wert von mehr als -10 dB oder zumindest -15 dB und weniger als -25 dB oder um ein solches Maß gedämpft wird, dass die Fahrzeughüllen-Dämpfung mit einer Abweichung von weniger als +/- 40%, +/- 30% oder insbesondere +/- 20 % erreicht wird.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinrichtung (21) und/oder die Einstell- oder Steuereinrichtung (25) so ausgebildet ist, dass das Eingangssignal in einem Einstellbereich zwischen dem Eingangs-Erkennungspegel (S_EP) oder einem bis zum maximal 10 dB darüber liegenden Auslösepegel (S_AP) zum einen und einem oberen Wert (UGW) bei zunehmendem Eingangssignalpegel zunehmend stärker verstärkt wird, insbesondere bis zu einem maximalen Verstärkungswert (G_max).
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstell- und/oder Steuereinrichtung (25) zur Einstellung des Verstärkungsfaktors in dem Verstärker (15a) so ausgebildet ist, dass nach Überschreiten des Eingangs-Erkennungspegels (S_EP) oder eines um bis zu maximal 10 dB darüber liegenden Auslösepegels (S_AP) das Eingangssignal mit einer Steigung von mehr als 1,1, insbesondere mehr als 1,2; 1,3; 1,4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9 und vorzugsweise mit einer Steigung von weniger als 3,0; 2,9; 2,8; 2,7; 2,6; 2,5; 2,4; 2,3; 2,2 und insbesondere 2,1 verstärkt wird, vorzugsweise mit einer Steigung von 2.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinrichtung (21) und/oder die Einstell- oder Steuereinrichtung (25) so ausgebildet ist, dass der Verstärkungsfaktor des zumindest einen Verstärkers (15a) mit einer negativen Steigung beim weiteren Anstieg des erfassten Eingangssignalpegels heruntergeregelt wird, sofern der erfasste Eingangssignalpegel einen oberen Wert (OGW) übersteigt, der vorzugsweise aus der Differenz zwischen der maximalen Sendeleistung und der maximalen Verstärkungsleistung gemäß der Formel $P_{UE},_{max} - G_{max}$
gebildet ist.
Verfahren zum Kompensieren einer Signaldämpfung bei der Übertragung von Sendesignalen eines Mobilfunkgerätes (5), mit folgenden Merkmalen: - es wird eine einstellbare Eingangssignalpegel-Verstärkungseinrichtung mit zumindest einem Verstärker (15a) zur Verstärkung der erfassten Eingangssignale verwendet, - mittels einer Detektoreinrichtung (21) wird ein zugehöriges Eingangssignal detektiert, - es wird eine Einstell- oder Steuereinrichtung (25) zur Einstellung einer von dem Verstärker (15a) erzeugten Signalverstärkung der Eingangssignale verwendet, und a) der zumindest eine Verstärker (15a) wird aus dem Signalübertragungspfad weggeschaltet oder stromlos geschaltet oder es wird mittels der Eingangssignalpegel-Verstärkungseinrichtung (15) keine Verstärkung, keine Dämpfung oder keine Weiterleitung des erfassten Eingangssignals durchgeführt, sofern kein Eingangssignalpegel detektiert wird, der größer oder gleich dem Eingangssignal-Erkennungspegel (S_EP) oder einem maximal 10 dB darüber liegenden Auslösepegel (S_AP) entspricht, und/oder b) der Verstärker (15a) wird in einem Einstellbereich (X1), der mit einem Eingangssignal-Erkennungspegel (S_EP) oder einem maximal 10 dB darüber liegenden Auslösepegel (S_AP) beginnt und sich zu demgegenüber höheren Signalpegeln erstreckt, mit einem veränderlichen Verstärkungsfaktor betrieben, wobei bei Erreichen oder Überschreitung des Eingangssignal-Erkennungspegels (S_EP) oder des Auslösepegels (S_AP) das Eingangssignal mit einem Verstärkungsfaktor ≤ 1 entweder nicht-verstärkt oder gedämpft wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilfunkgerät (5), wenn dessen über eine Koppeleinrichtung (3) in die Schaltungsanordnung eingespeiste Eingangssignal einen Eingangssignalpegel aufweist, der unterhalb eines Eingangs-Erkennungspegels (S_EP) oder eines maximal 10 dB darüber liegenden Auslösepegels (S_AP) liegt und/oder aufgrund der vorgegebenen Detektionsempfindlichkeit der Detektionseinrichtung (21) nicht detektiert wird, unter Umgehung des Verstärkers (15a) direkt mit einer Mobilfunk-Basisstation (13) kommuniziert.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsempfindlichkeit der verwendeten Detektoreinrichtung (21) so eingestellt wird, dass ein Eingangssendesignal mit einem Eingangssendesignalpegel unterhalb eines Eingangssignal-Erkennungspegels (S_EP) nicht detektiert oder detektiert aber nicht verstärkt, gedämpft oder weitergeleitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärker (15a) bei Erreichen oder Überschreitung des Eingangssignal-Erkennungspegels (S_EP) oder eines maximal 10 dB darüber liegenden Auslösepegels (S_AP) veranlasst wird, das Eingangssendesignal zunächst zu dämpfen und bei zunehmenden Eingangssignalpegeln die Dämpfung des erfassten Eingangsssignals zunächst zu verringern und dann in eine zunehmende Verstärkung mit einem Verstärkungsfaktor größer 1 zu ändern, vorzugsweise bis zu einem maximalen Verstärkungswertes (G_max), der vorzugsweise dann erreicht wird, wenn der erfasste Eingangssignalpegel einen unteren Wert (UGW) erreicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingangssignal-Erkennungspegel (S_EP) oder ein maximal 10 dB darüber liegender Auslösepegel (S_AP) so vorgegeben wird, dass lediglich Sendesignale mit einem Signalpegel detektiert werden, der zumindest 5 dB, vorzugsweise zumindest 10 dB, 15 dB oder bis zu 20 dB über dem minimalen Sendesignalpegel eines Mobilfunkgerätes liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingangssignal-Erkennungspegel (S_EP) oder ein maximal 10 dB darüber liegender Auslösepegel (S_AP) auf Werte eingestellt wird, die bevorzugt zumindest zwischen -80 dBm, vorzugsweise zumindest zwischen -70 dBm oder -50 dBm und -20 dBm oder vorzugsweise -40 dBm liegen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erreichen oder Überschreiten des Eingangssignal-Erkennungspegels (S_EP) oder nach Erreichen oder Überschreiten des Eingangssignal-Auslösepegels (S_AP) das erfasste Eingangssignal um -5 dB bis -30 dB, vorzugsweise auf einen Wert von mehr -10 dB oder zumindest -15 dB und weniger als -25 dB gedämpft wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das erfasste Eingangssignal in einem Einstellbereich zwischen dem Eingangssignal-Erkennungspegel (S_EP) oder dem Eingangssignal-Auslösepegels (S_AP) und einem unteren Wert (UGW) bei zunehmendem Eingangsignalpegel zunehmend stärker verstärkt wird, insbesondere bis zu einem maximalen Verstärkungswert (G_max), der vorzugsweise bei einem Sendesignalpegel entsprechend dem unteren Wert (UGW) entspricht. +++
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass nach Überschreiten des Eingangssignal-Erkennungspegels (S_EP) oder des Eingangssignal-Auslösepegels (S_AP) das erfasste Eingangssignal mit einer Steigung von mehr als 1,1, insbesondere mehr als 1,2; 1,3; 1,4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9 und vorzugsweise mit einer Steigung von weniger als 3,0; 2,9; 2,8; 2,7; 2,6; 2,5; 2,4; 2,3; 2,2 und insbesondere 2,1 verstärkt wird, vorzugsweise mit einer Steigung von 2.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das erfasste Eingangssignal zumindest näherungsweise mit konstanter Verstärkung oder mit einer Verstärkung unterhalb eines maximalen Wertes (G_max) bei zunehmend größer werdendem erfassten Eingangssignalpegel verstärkt wird, sobald der erfasste Eingangssignalpegel einen unteren Wert (UGW) erreicht oder überschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Verstärker (15a) in seinem Verstärkungsfaktor mit einer negativen Steigung bei einem weiteren Anstieg des erfassten Eingangssignalpegels heruntergeregelt wird, sofern der erfasste Eingangssignalpegel einen oberen Wert (OGW) übersteigt, der vorzugsweise aus der Differenz zwischen der maximalen Sendeleistung und der maximalen Verstärkung (P_UE,max - G_MAX) gebildet ist.