DE102018107822B3

DE102018107822B3 - Mobilfunkkompensator zum Einsatz in Kraftfahrzeugen und ein solches Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102018107822B3
Application number: DE102018107822.6A
Authority: DE
Inventors: Steffen KOHLHEPP; Anton Ilsanker; Maximilian KLOPFER
Original assignee: Kathrein Automotive GmbH
Current assignee: Continental Advanced Antenna GmbH
Priority date: 2018-04-03
Filing date: 2018-04-03
Publication date: 2019-06-19
Anticipated expiration: 2038-04-04
Also published as: CN110351888B; CN110351888A

Abstract

Ein Mobilfunkkompensator (1) umfasst eine mobilfunkgeräteseitige Anschlusseinrichtung (2a) und eine antennenseitige Anschlusseinrichtung (2b), die über eine Signalstrecke (3) miteinander verbunden sind. Die Signalstrecke (3) umfasst zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad und zumindest einen ersten Downlink-Signalpfad. Der Uplink-Signalpfad umfasst eine erste Uplink-Verstärkereinrichtung (4a), die zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärker (31a), zumindest einen ersten 2G-Verstärker (32a) und zumindest eine erste Detektionseinrichtung (30a) aufweist. Eine Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, bei einem detektierten ausschließlichen 2G-Signal in dem zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad, einen ersten 2G-Betriebszustand einzunehmen, wobei in dem ersten 2G-Betriebszustand der zumindest eine erste Uplink-Signalpfad über den zumindest einen ersten 2G-Verstärker (32a) mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung (2b) verbunden ist. Die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, bei einem detektierten NICHT-2G-Signal oder 3G⁺-Signal in dem zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad, einen ersten 3G⁺-Betriebszustand einzunehmen, wobei in dem ersten 3G⁺-Betriebszustand der zumindest eine erste Uplink-Signalpfad über den zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärker (31a) mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung (2b) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Mobilfunkkompensator zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, der zur Kompensation einer Signaldämpfung bei der Übertragung von Signalen von oder zu einem Mobilfunkgerät dient, sowie ein solches Kraftfahrzeug.
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 an, so benötigt es eine zunehmend höhere Sendeleistung, um mit der Basisstation noch kommunizieren zu können. Mit anderen Worten muss das Mobilfunkgerät 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 (z.B. GSM, UMTS, LTE) gibt es unterschiedliche Grenzwerte 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)). 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 Mal 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 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 Mobilfunkgerät 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. 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, also der Mobilfunkkompensator 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 des Kraftfahrzeuges an der entsprechenden Position innerhalb einer Mobilfunkzelle ohne einen derartigen Verstärker verwendet werden würde.
Ziel eines derartigen Mobilfunkkompensators, sowie einer zugehörigen Regelung ist, dass die durch die Schaltungsanordnung verursachte zusätzliche Dämpfung, mit der Folge der Verringerung der Sendeleistung, ausgeglichen wird.
Im Idealfall würde der Mobilfunkkompensator 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 Mobilfunkkompensator 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 der Mobilfunkkompensator 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 Grenzwerte für die maximalen und minimalen Signalpegel nicht überschritten werden bzw. es soll sichergestellt sein, dass diese auch erreicht werden.
Die US 2012 / 0 071 154 A1 beschreibt ein System und ein Verfahren, um die Präsenz von GSM-Signalen detektieren zu können. Das Signal wird dabei abgetastet und anhand von vorbestimmten Kriterien wird festgestellt, ob das abgetastete Signal ein GSM-Signal ist (GSM-Bursts).
Aus der US 2004 / 0 204 878 A1 ist ein Empfänger bekannt, der Signale klassifiziert und charakterisiert. Hierzu wird ein Fingerabdruck des Signals anhand von mehreren Messwerten berechnet.
Aus der US 8 867 572 B1 ist ein Mobilfunkkompensator (engl. signal booster) bekannt, der verschiedene Uplink-Signalpfade umfasst, die vollständig getrennt voneinander geführt werden und einzelne Verstärker umfassen. Dagegen wird ein gemeinsamer Downlink-Signalpfad verwendet, über den Informationen von der Basisstation in Richtung des Mobilfunkgeräts übertragen werden.
Nachteilig an dem gezeigten Aufbau ist, dass bei Verwendung von unterschiedlichen Mobilfunkstandards (z.B. LTE und GSM) nicht die in den einzelnen Standards vorgesehenen maximalen Signalpegel erreicht werden können. So sieht der GSM-Standard höhere Signalleistungen vor als der LTE-Standard. Werden nun unterschiedliche Mobilfunkstandards über denselben Uplink-Signalpfad übertragen, dann orientiert sich die Verstärkerleistung an demjenigen Mobilfunkstandard, der die niedrigste Maximalleistung vorsieht.
Dies bedeutet nichts anderes, als dass nicht alle Mobilfunksignale unterschiedlicher Mobilfunkstandards optimal verstärkt werden können.
Es ist daher die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, einen Mobilfunkkompensator zu schaffen, der auf sehr einfache und kostengünstige Art und Weise erlaubt, Mobilfunksignale unterschiedlicher Mobilfunkstandards im Uplink-Signalpfad optimal zu verstärken, so dass jedes Mobilfunksignal gemäß den maximalen Grenzwerten seines zugrundeliegenden Mobilfunkstandards verstärkt werden kann.
Nachfolgend wird von 2G-Signalen bzw. 2G-Verstärkern und von 3G⁺-Signalen und 3G⁺-Verstärkern gesprochen.
Unter einem 2G-Signal werden die nachfolgenden Signale verstanden: GSM, GPRS, EDGE, EDGE+.
Unter einem 3G⁺-Signal werden dagegen die nachfolgenden Signale Verstanden: UMTS, HSPA, HSPA+, W-CDMA, LTE, LTE-Advanced, sowie insbesondere auch zukünftige Mobilfunkstandards (z.B. 5G) bei denen es sich nicht um GSM handelt. Ein entsprechender 2G-Verstärker dient zum Verstärkern von 2G-Signalen, wohingegen ein entsprechender 3G+-Verstärker zum Verstärkern von 3G⁺-Signalen dient. Unter einem 2G-Burst wird insbesondere ein GSM-Burst verstanden.
Die entsprechende Norm für 2G-Signale findet sich u.a. unter:

http://www.3gpp.org/technologies/keywords-acronyms/102-gprs-edge

Die entsprechende Normen für 3G⁺-Signale (UMTS, HSPA, HSPA+, W-CDMA) finden sich unter anderem unter:

http://www.3gpp.org/technologies/keywords-acronyms/104-w-cdma
http://www.3gpp.org/technologies/keywords-acronyms/103-umts
http://www.3gpp.org/technologies/keywords-acronyms/99-hspa

Die entsprechende Normen für 3G⁺-Signale (LTE, LTE-Advanced) finden sich unter anderem unter:

http://www.3gpp.org/technologies/keywords-acronyms/98-lte
http://www.3gpp.org/technologies/keywords-acronyms/97-lte-advanced

Ein 3G⁺-Signal beinhaltet daher Signale der dritten, der vierten und bevorzugt auch der fünften Mobilfunkgeneration (3G, 4G, 5G).
Die Aufgabe wird durch einen Mobilfunkkompensator gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 und durch ein Kraftfahrzeug gemäß dem unabhängigen Anspruch 44 gelöst. In den Ansprüchen 2 bis 43 sind erfindungsgemäße Weiterbildungen des Mobilfunkkompensators enthalten.
Der erfindungsgemäße Mobilfunkkompensator umfasst eine mobilfunkgeräteseitige Anschlusseinrichtung und eine antennenseitige Anschlusseinrichtung, wobei das Mobilfunkgerät über die mobilfunkgeräteseitige Anschlusseinrichtung an dem Mobilfunkkompensator anschließbar bzw. ankoppelbar ist und wobei die Antenneneinrichtung an die antennenseitige Anschlusseinrichtung anschließbar ist. Die mobilfunkgeräteseitige Anschlusseinrichtung und die antennenseitige Anschlusseinrichtung sind über eine Signalstrecke miteinander verbunden, die zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad und zumindest einen ersten Downlink-Signalpfad umfasst, die Teil eines ersten Mobilfunkbandes sind. Es sind weiterhin eine mobilfunkgeräteseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung, eine antennenseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung, eine erste Uplink-Verstärkereinrichtung und eine Steuervorrichtung vorgesehen. Die mobilfunkgeräteseitige Frequenzaufteilungseinrichtung ist mit ihrem gemeinsamen Signalanschluss mittelbar oder unmittelbar mit der mobilfunkgeräteseitigen Anschlusseinrichtung verbunden und dazu ausgebildet, die Signalstrecke von dem mobilfunkgeräteseitigen Anschlusseinrichtung kommend in den ersten Uplink-Signalpfad und in den ersten Downlink-Signalpfad aufzuteilen. Der erste Uplink-Signalpfad liegt dabei an einem ersten Uplink-Anschluss und der erste Downlink-Signalpfad liegt dabei an einem ersten Downlink-Anschluss an. Selbiges gilt auch für die antennenseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung. Diese ist mit ihrem gemeinsamen Signal-Anschluss mittelbar oder unmittelbar mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung verbunden oder verbindbar und dazu ausgebildet, die Signalstrecke von der antennenseitigen Anschlusseinrichtung kommend in den ersten Uplink-Signalpfad und in den ersten Downlink-Signalpfad aufzuteilen. Der erste Uplink-Signalpfad liegt dabei an dem ersten Uplink-Anschluss und der erste Downlink-Signalpfad an dem ersten Downlink-Anschluss der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung an. Die beiden ersten Uplink-Anschlüsse sind über die zumindest eine erste Uplink-Verstärkereinrichtung miteinander verbunden oder verbindbar. Die erste Uplink-Verstärkereinrichtung umfasst zumindest eine erste Detektionseinrichtung, wobei die erste Detektionseinrichtung dazu ausgebildet ist, einen Signalpegel auf dem zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad zu detektieren und an die Steuervorrichtung zu übermitteln. Dies umfasst auch das Detektieren einer Vielzahl von Signalpegeln in einem bestimmten Zeitraum und das Übermitteln dieser Vielzahl von Signalpegeln an die Steuervorrichtung. Die Steuervorrichtung ist dann dazu ausgebildet, anhand des detektierten Signalpegels zu ermitteln, ob ein 2G-Signal, ein NICHT-2G-Signal und/oder ein 3G⁺-Signal in dem zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad übertragen wird. Die erste Uplink-Verstärkereinrichtung umfasst außerdem in dem ersten Uplink-Signalpfad zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärker und zumindest einen ersten 2G-Verstärker. Die Steuervorrichtung ist dazu ausgebildet, sofern in dem zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad (lediglich) ein 2G-Signal detektiert wird, einen ersten 2G-Betriebszustand einzunehmen. In dem ersten 2G-Betriebszustand ist der zumindest eine erste Uplink-Signalpfad über den zumindest einen ersten 2G-Verstärker mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung verbunden. Für den Fall, dass die Steuervorrichtung in dem zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad (lediglich) ein 3G⁺-Signal oder ein NICHT-2G-Signal oder kein Signal detektiert, ist die Steuerungsvorrichtung dazu ausgebildet, einen ersten 3G⁺-Betriebszustand einzunehmen. In diesem ersten 3G⁺-Betriebszustand ist der zumindest eine erste Uplink-Signalpfad über den zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärker mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung verbunden.
Es ist besonders vorteilhaft, dass der zumindest eine erste Uplink-Signalpfad, auf welchem Uplink-Signale eines ersten Mobilfunkbandes transportiert werden können, mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung entweder über einen 3G⁺-Verstärker oder über einen 2G-Verstärker verbunden werden kann. Das erste Mobilfunkband kann gemäß den Mobilfunkstandards, nämlich sowohl für die Kommunikation über ein 3G⁺-Signal als auch über ein 2G-Signal verwendet werden. Dieses Mobilfunkband ist nämlich nicht lediglich für einen Mobilfunkstandard exklusiv reserviert. Dadurch, dass eine Analyse stattfindet, zu welchem Mobilfunkstandard (insbesondere 2G oder 3G⁺) das gerade übertragende Signal auf dem zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad gehört, kann der hierfür passende Verstärker ausgewählt werden. Dadurch wird erreicht, dass 2G-Signale mit einer höheren Verstärkung auf z.B. 33 dBm verstärkt werden, wohingegen 3G⁺-Signale lediglich auf z.B. 23 dBm oder 30 dBm verstärkt werden. Gleichzeitig ist sichergestellt, dass 3G⁺-Signale nicht auf einen Signalpegel verstärkt werden, der außerhalb dessen liegt, was der Mobilfunkstandard für 3G⁺-Signale vorsieht.
Ein NICHT-2G-Signal umfasst ebenfalls ein 3G⁺-Signal. Der Wortlaut „NICHT-2G-Signal“ bedeutet, dass die Steuervorrichtung durch Auswertung der Signalpegel lediglich sagen konnte, dass kein 2G-Signal vorliegt. Ein solches 2G-Signal kann beispielsweise durch die Burstmuster erkannt werden. Ein Nicht-2G-Signal, zu dem auch das 3G⁺-Signal gehört, umfasst solche Burstmuster nicht. Hier ermittelt die Steuervorrichtung dann aus den Signalpegeln insbesondere eine Hüllkurve und kann häufig nur detektieren, dass ein Signal vorhanden ist, diesem aber nicht den genauen Mobilfunkstandard zuweisen. Weiterführende Untersuchungen haben allerdings ergeben, dass, um den erfindungsgemäßen Mobilfunkkompensator realisieren zu können, es nicht zwingend notwendig ist, dass der genaue Mobilfunkstandard des übertragenen Signals erfasst, also erkannt wird. Bedeutsam ist lediglich die Unterscheidung, ob ein 2G-Signal übertragen wird oder ein anderes, NICHT-2G-Signal.
Es ist auch möglich, dass in dem zumindest einen ersten Mobilfunkband sowohl 3G⁺-Signale bzw. allgemein NICHT-2G-Signale als auch 2G-Signale zur selben Zeit übertragen werden. Die Steuervorrichtung ist dann dazu ausgebildet, bei einem detektierten 3G⁺-Signal oder NICHT-2G-Signal und einem detektierten 2G-Signal den ersten 3G⁺-Betriebszustand einzunehmen, wenn der Signalpegel des detektierten 3G⁺-Signals oder NICHT-2G-Signals oberhalb eines ersten Schwellwerts liegt und den ersten 2G-Betriebszustand einzunehmen, wenn der Signalpegel des detektierten 3G⁺-Signals oder NICHT-2G-Signals unterhalb des ersten oder eines zweiten Schwellwerts liegt. Die Schwellwerte werden dabei anhand des verwendeten ersten 2G-Verstärkers festgelegt. Insbesondere sind bei dem 2G-Verstärker elektrische Eigenschaften wie die Kompression wichtig, weil für den Fall, dass dieser sich durch das Verstärken des 3G⁺-Signals (oder NICHT-2G-Signals) in Kompression befindet, unerwünschte Intermodulationsprodukte derart verstärkt werden, dass das Signal nicht mehr standardgemäß ist. Es kann daher auch sein, dass bei einem gleichzeitig detektierten 3G⁺-Signal bzw. NICHT-2G-Signal und 2G-Signal nach einer gewissen Zeit der zumindest eine erste Uplink-Signalpfad nicht mehr über den ersten 2G-Verstärker, sondern über den ersten 3G⁺-Verstärker geführt wird. Dies kann zum Beispiel damit zusammenhängen, dass das Mobilfunkgerät beim Aufbau einer 3G⁺-Verbindung mit einem niedrigen Signalpegel anfängt zu senden und diesen sukzessive erhöht, bis die Basisstation diesen Signalpegel wahrnimmt.
Vorzugsweise werden eine Vielzahl von Messwerten durch die zumindest eine erste Detektionseinrichtung erfasst und der Steuervorrichtung zugeführt. Die Steuervorrichtung ist dann auch dazu ausgebildet, diese Messwerte über einen bestimmten Zeitraum zu mitteln bzw. diese Messwerte können bereits gefiltert der Steuervorrichtung zugeführt werden. Nachfolgend ist stets von dem detektierten Signalpegel die Rede, wobei es sich hierbei nicht zwingend nur um einen einzigen Messwert handelt. Die Steuervorrichtung ist dann dazu ausgebildet, den von der ersten Detektionseinrichtung der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung detektierten Signalpegel auf dem zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad dahingehend zu untersuchen, ob in regelmäßigen zeitlichen Abständen ein 2G-Burst (insbesondere ein GSM-Burst) auftritt. Dieser 2G-Burst tritt in Perioden von 577 µs auf. Das Auftreten derartiger 2G-Burst kann daher mittels einer Korrelation untersucht werden. Grundsätzlich wäre es auch hier möglich, bestimmte Zeitinterwalle abzutasten, um zu prüfen, ob sich in einer bestimmten Zeit der Signalpegel ändert. Grundsätzlich kann die Zeitdifferenz zwischen zwei detektieren und vermuteten 2G-Bursts mittels einer Modulo 577 Rechenoperation auf das Vorliegen von 2G-Signalen überprüft werden. Gelingt die Division ohne Rest, dann liegt ein 2G-Signal vor. Andernfalls nicht. Wird beispielsweise zwischen zwei Bursts noch ein weiterer Signalpegel detektiert, so kann (allgemein) auf das Vorhandensein eines weiteren NICHT-2G-Signals oder (falls beispielsweise eine genauere Analyse erfolgt) eines 3G⁺-Signals geschlossen werden.
Für den Fall, dass kein Signalpegel auf dem zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad detektiert wird, kann die Steuervorrichtung entweder den ersten 3G⁺-Betriebszustand einnehmen oder einen Idle-Betriebszustand. In dem Idle-Betriebszustand kann die Versorgungsspannung des zumindest einen ersten 2G-Verstärkers und/oder des zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärkers weg geschalten werden, wodurch der jeweilige Verstärker ausgeschaltet wird.
Dies gelingt vorzugsweise dadurch, dass die Steuervorrichtung die Versorgungsspannung des zumindest eines ersten 3G⁺-Verstärkers und/oder des zumindest einen ersten 2G-Verstärkers ausschaltet bzw. reduziert. Grundsätzlich wäre es auch möglich, einen Steueranschluss des zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärkers und/oder des zumindest einen ersten 2G-Verstärkers der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung in dem zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad mit einem entsprechenden Steuersignal zu beaufschlagen, so dass sich der zumindest eine erste 3G⁺-Verstärker und/oder der zumindest eine erste 2G-Verstärker der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung ausschaltet.
Im ersten 3G⁺-Betriebszustand wird daher der zumindest eine erste 2G-Verstärker ausgeschaltet, wohingegen im ersten 2G-Betriebszustand der zumindest eine erste 3G⁺-Verstärker ausgeschaltet wird. Dieses Wegschalten des jeweiligen Verstärkers ist zwar bevorzugt, aber letztlich nur optional.
Es wäre auch möglich, dass das Eingangssignal von dem jeweiligen Verstärker (3G⁺-Verstärker, 2G-Verstärker) im jeweils anderen Betriebszustand weggeschalten wird. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn die erste Uplink-Verstärkereinrichtung zumindest eine Uplink-Schalteinrichtung umfasst, die dem ersten Uplink-Signalpfad angeordnet ist. Die Uplink-Schalteinrichtung umfasst einen Anschlusseingang und zwei Anschlussausgänge, wobei die Steuervorrichtung dazu ausgebildet ist, die Uplink-Schalteinrichtung derart anzusteuern, dass diese den Anschlusseingang mit einem der Anschlussausgänge (im Wechsel) verbindet. Der Anschlusseingang der Uplink-Schalteinrichtung mit mittelbar oder unmittelbar mit dem ersten Uplink-Anschluss der mobilfunkgeräteseitigen Frequenzaufteilungseinrichtung verbunden. Der erste Anschlussausgang der Uplink-Schalteinrichtung ist dagegen mit dem zumindest einem ersten 3G⁺-Verstärker der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung verbunden, wohingegen der zweite Anschlussausgang der Uplink-Schalteinrichtung mit dem zumindest einen ersten 2G-Verstärker der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung verbunden ist. Die Steuervorrichtung ist dann dazu ausgebildet, die Uplink-Schalteinrichtung derart anzusteuern, dass diese den Anschlusseingang mit dem ersten Anschlussausgang verbindet, wenn der erste 3G⁺-Betriebszustand ausgewählt ist und dass diese den Anschlusseingang mit dem zweiten Anschlussausgang verbindet, wenn der erste 2G-Betriebszustand ausgewählt ist.
Neben einer Uplink-Schalteinrichtung könnte auch ein 3 dB-Koppler verwendet werden.
Bevorzugt ist der Ausgang des zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärkers der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung mit dem ersten Uplink-Anschluss der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung verbunden. Auch der Ausgang des zumindest einen ersten 2G-Verstärkers der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung kann mit der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung verbunden sein. Beispielsweise können beide Ausgänge an einen Diplexer angeschlossen werden.
Bevorzugt ist allerdings eine antennenseitige Schalteinrichtung vorgesehen. Diese umfasst einen Antennenanschluss, einen 3G⁺-Anschluss und einen ersten 2G-Anschluss. Der Antennenanschluss ist dabei mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung verbunden, wohingegen der 3G⁺-Anschluss mit dem gemeinsamen Signalanschluss der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung verbunden ist. Der erste 2G-Anschluss ist dabei mit einem Ausgang des zumindest einen ersten 2G-Verstärkers der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung verbunden. Die Steuervorrichtung ist dann dazu ausgebildet, die antennenseitige Schalteinrichtung derart anzusteuern, dass diese den Antennenschluss der antennenseitigen Schalteinrichtung mit dem 3G⁺-Anschluss oder dem ersten 2G-Anschluss verbindet. Insbesondere ist die Steuervorrichtung dazu ausgebildet, die antennenseitige Schalteinrichtung derart anzusteuern, dass diese im 3G⁺-Betriebszustand den Antennenanschluss der antennenseitigen Schalteinrichtung mit dem 3G⁺-Anschluss verbindet und dass diese im ersten 2G-Betriebszustand den Antennenanschluss der antennenseitigen Schalteinrichtung mit dem ersten 2G-Anschluss verbindet. In diesem Fall wird der Ausgang des 2G-Verstärkers an der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung vorbei direkt über die antennenseitige Schalteinrichtung mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung verbunden.
Diese antennenseitige Schalteinrichtung kann in einem anderen Ausführungsbeispiel noch einen Bypass-Anschluss umfassen. Weiterhin ist in diesem Fall noch eine mobilfunkgeräteseitige Schalteinrichtung vorgesehen, die einen Mobilfunkgeräteanschluss, einen Frequenz-Aufteilungseinrichtungsanschluss und einen Bypass-Anschluss umfasst. Der Mobilfunkgeräteanschluss der mobilfunkgeräteseitigen Schalteinrichtung ist dabei mit der mobilfunkgeräteseitigen Anschlusseinrichtung verbunden. Der Frequenz-Aufteilungseinrichtungsanschluss der mobilfunkgeräteseitigen Schalteinrichtung ist mit dem gemeinsamen Signal-Anschluss der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung verbunden, wohingegen der Bypass-Anschluss der mobilfunkgeräteseitigen Schalteinrichtung mit dem Bypass der antennenseitigen Schalteinrichtung verbunden ist. Die Steuervorrichtung kann in diesem Fall, insbesondere in einem Bypass-Betriebszustand betrieben werden. In diesem Bypass-Betriebszustand ist die Steuervorrichtung derart ausgebildet, dass diese die antennenseitige Schalteinrichtung so ansteuert, dass diese den Antennenanschluss der antennenseitigen Schalteinrichtung mit dem Bypass-Anschluss der antennenseitigen Schalteinrichtung verbindet. Gleichzeitig ist in dem Bypass-Betriebszustand die Steuervorrichtung dazu ausgebildet, die mobilfunkgeräteseitige Schalteinrichtung derart anzusteuern, dass diese den Mobilfunkgeräteanschluss der mobilfunkgeräteseitigen Schalteinrichtung mit dem Bypass-Anschluss der mobilfunkgeräteseitigen Schalteinrichtung verbindet. In diesem Fall wird die Wirkung der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung aufgehoben. Ein solcher Bypass-Betriebszustand ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die erste Uplink-Verstärkereinrichtung einen Defekt aufweist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste Uplink-Verstärkereinrichtung noch zumindest einen ersten Vorverstärker. Der zumindest eine Vorverstärker ist dabei zwischen der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung und dem zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärker bzw. zwischen dem zumindest einen ersten 2G-Verstärker der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung angeordnet. Der Verstärkungsfaktor dieses zumindest einen ersten Vorverstärkers kann dabei von der Steuervorrichtung geändert, also eingestellt werden. Vorzugsweise wird er konstant gehalten. Die zumindest eine erste Detektionseinrichtung der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung ist bevorzugt in Signalübertragungsrichtung vor oder nach dem zumindest einen Vorverstärker angeordnet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Signalstrecke noch zumindest einen zweiten Uplink-Signalpfad und zumindest einen zweiten Downlink-Signalpfad, die Teil eines zweiten Mobilfunkbandes sind. Die mobilfunkgeräteseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung und die antennenseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung sind dazu ausgebildet, die Signalstrecke außerdem in den zweiten Uplink-Signalpfad und in den zweiten Downlink-Signalpfad aufzuteilen. Dabei umfassen sowohl die mobilfunkgeräteseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung als auch die antennenseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung jeweils einen zweiten Uplink-Anschluss und jeweils einen zweiten Downlink-Anschluss. Die beiden Uplink-Anschlüsse sind dabei über die zumindest eine erste Uplink-Verstärkereinrichtung miteinander verbunden oder verbindbar. Die zumindest eine erste Uplink-Verstärkereinrichtung umfasst einen zweiten 3G⁺-Verstärker, der in dem zweiten Uplink-Signalpfad angeordnet ist. Der zweite Uplink-Signalpfad dient dabei lediglich zur Übertragung eines 3G⁺-Signals bzw. eines NICHT-2G-Signals. Ein 2G-Signal wird auf diesem Signalpfad insbesondere nicht übertragen.
In einer besonderen Ausführungsform sind ein Teil des ersten Uplink-Signalpfads und ein Teil des zweiten Uplink-Signalpfads innerhalb der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung über ein gemeinsames Leitungsstück geführt. In diesem gemeinsamen Leitungsstück ist auch der zumindest eine Vorverstärker angeordnet, der zur Verstärkung von beiden Uplink-Signalpfaden dient. Dadurch, dass Uplink-Signalpfade zusammengeführt werden und über einen einzigen Vorverstärker geleitet werden, ist es möglich, schmalbandige Vorverstärker einzusparen und dadurch die Kosten zu reduzieren. Dies führt auch zu einer deutlichen Reduzierung der Verlustleistung. Nach dem Vorverstärker wird dann wieder jedes einzelne Uplink-Signalband vereinzelt und mit dem jeweiligen ersten bzw. zweiten 3G⁺-Verstärker oder dem ersten 2G-Verstärker auf die nötige Ausgangsleistung verstärkt.
Dieses Zusammenfassen der beiden Uplink-Signalpfade und das Vereinzeln der beiden Uplink-Signalpfade erfolgt in einem weiteren Ausführungsbeispiel insbesondere durch Einsatz eines ersten und eines zweiten Matching-Networks. Das erste Matching-Network ist an dem ersten und dem zweiten Uplink-Anschluss der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung angeordnet und dazu ausgebildet, den ersten und den zweiten Uplink-Signalpfad zusammenzufassen und mit dem gemeinsamen Leitungsstück zu verbinden. Dagegen ist das zweite Matching-Network in Signalübertragungsrichtung nach dem zumindest einen ersten Vorverstärker angeordnet und mit dem gemeinsamen Leitungsstück verbunden. Es ist dazu ausgebildet, die zusammengefassten ersten und zweiten Uplink-Signalpfade aufzutrennen und mit einem jeweiligen ersten und zweiten Ausgangsanschluss zu verbinden. Der erste Ausgangsanschluss ist dabei mit dem zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärker und/oder mit dem zumindest einen ersten 2G-Verstärker verbunden oder verbindbar. Der zweite Ausgangsanschluss ist mit dem zweiten 3G⁺-Verstärker verbunden.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen das erste und/oder das zweite Matching-Network diskrete Bauelemente (z.B. SMD-Bauelemente) aus der Gruppe der Kapazitäten und Induktivitäten. Beim Stand der Technik ( US 8 867 572 B1 ) werden zur Vereinzelung unterschiedliche Leitungslängen zusammengeschaltet. Erfindungsgemäß werden statt verschiedenen Leitungslängen allerdings Hoch- und Tiefpassfilter verwendet. So erhält man zur nötigen Phasenverschiebung auch noch eine zusätzliche Filterung. Diese Hoch- und Tiefpassfilter werden insbesondere mittels diskreten Bauelementen in einer T-Glied- oder TT-Gliedanordnung aus Kondensatoren und Spulen gebildet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Signalstrecke noch zumindest einen dritten Uplink-Signalpfad und zumindest einen dritten Downlink-Signalpfad, der Teil eines dritten Mobilfunkbandes sind. Die mobilfunkgeräteseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung und die antennenseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung sind weiterhin dazu ausgebildet, die Signalstrecke in den dritten Uplink-Signalpfad und den dritten Downlink-Signalpfad aufzuteilen. Der jeweilige dritte Uplink-Signalpfad liegt dann an einem entsprechenden dritten Uplink-Anschluss an, wohingegen der jeweilige dritte Downlink-Signalpfad an einem entsprechenden dritten Downlink-Anschluss anliegt. Die beiden dritten Uplink-Anschlüsse sind in diesem Fall über eine zweite Uplink-Verstärkereinrichtung miteinander verbunden. Die zweite Uplink-Verstärkereinrichtung umfasst zumindest eine zweite Detektionseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, Signalpegel auf dem zumindest einen dritten Uplink-Signalpfad zu detektieren und an die Steuervorrichtung zu übermitteln. Die Steuervorrichtung ist dazu ausgebildet, anhand des detektierten Signalpegels zu analysieren, ob ein 2G-Signal, ein NICHT-2G-Signal und/oder ein 3G⁺-Signal in dem zumindest einen dritten Uplink-Signalpfad übertragen werden. Die zweite Uplink-Verstärkereinrichtung umfasst für den dritten Uplink-Signalpfad außerdem einen dritten 3G⁺-Verstärker und einen zweiten 2G-Verstärker. Die Steuervorrichtung ist dann dazu ausgebildet, bei einem detektierten (ausschließlichen) 2G-Signal in dem zumindest einen dritten Uplink-Signalpfad einen zweiten 2G-Betriebszustand einzunehmen. In diesem zweiten 2G-Betriebszustand ist der dritte Uplink-Signalpfad über den zumindest einen zweiten 2G-Verstärker mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung verbunden. Dagegen ist die Steuervorrichtung weiter dazu ausgebildet, bei einem detektierten (ausschließlichen) 3G⁺-Signal oder einem NICHT-2G-Signal oder bei Ausbleiben eines Signals in dem zumindest einen dritten Uplink-Signalpfad, einen zweiten 3G⁺-Betriebszustand einzunehmen. In dem zweiten 3G⁺-Betriebszustand ist der dritte Uplink-Signalpfad über den zumindest einen dritten 3G⁺-Verstärker mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung verbunden.
Die Steuervorrichtung ist nach dem Startvorgang des Mobilfunkkompensators insbesondere dazu ausgebildet, den ersten und/oder zweiten 3G⁺-Betriebszustand einzunehmen.
Besonders bevorzugt ist hier, dass die zweite Uplink-Verstärkereinrichtung gleich wie die erste Uplink-Verstärkereinrichtung aufgebaut ist und dass sich zwischen dem ersten 2G-Betriebszustand zu dem zweiten 2G-Betriebszustand und zwischen dem ersten 3G⁺-Betriebszustand zum zweiten 3G⁺-Betriebszustand kein Unterschied ergibt. Auch über den dritten Uplink-Signalpfad können daher sowohl 3G⁺-Signale, NICHT-2G-Signale als auch 2G-Signale übertragen werden. Das dritte Mobilfunkband wird allerdings als Highband angesehen, wohingegen das erste Mobilfunkband als Lowband angesehen wird.
Wie auch die erste Uplink-Verstärkereinrichtung umfasst die zweite Uplink-Verstärkereinrichtung ebenfalls eine Uplink-Schalteinrichtung.
In einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel weist die antennenseitige Schalteinrichtung noch einen zweiten 2G-Anschluss auf. Die Steuervorrichtung ist dann dazu ausgebildet, die antennenseitige Schalteinrichtung derart anzusteuern, dass diese den Antennenanschluss der antennenseitigen Schalteinrichtung mit dem zweiten 2G-Anschluss verbindet. Für den Fall, dass der zweite 3G⁺-Betriebszustand vorliegt, ist die Steuereinrichtung weiterhin dazu ausgebildet, die antennenseitige Schalteinrichtung derart anzusteuern, dass diese den Antennenanschluss mit dem 3G⁺-Anschluss verbindet. Erst bei Vorliegen des zweiten 2G-Betriebszustands ist die Steuervorrichtung dazu ausgebildet, die antennenseitige Schalteinrichtung derart anzusteuern, dass diese den Antennenanschluss der antennenseitigen Schalteinrichtung mit dem zweiten 2G-Anschluss verbindet.
Auch für die zweite Uplink-Verstärkereinrichtung kann gelten, dass diese noch zumindest einen zweiten Vorverstärker umfasst. Dieser ist dann ebenfalls zwischen der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung und dem zumindest einen dritten 3G⁺-Verstärker bzw. dem zumindest einen zweiten 2G-Verstärker angeordnet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Signalstrecke noch einen vierten Uplink-Signalpfad und zumindest einen vierten Downlink-Signalpfad auf, der Teil eines vierten Mobilfunkbandes sind. Der vierte Uplink-Signalpfad verläuft ebenfalls über die zweite Uplink-Verstärkereinrichtung. Diese umfasst außerdem noch einen vierten 3G⁺-Verstärker, der in dem vierten Uplink-Signalpfad angeordnet ist.
Um ebenfalls Kosten für einzelne Vorverstärker einzusparen, ist es in einer weiteren Ausführungsform möglich, dass ein Teil des dritten Uplink-Signalpfads und ein Teil des vierten Uplink-Signalpfads innerhalb der zweiten Uplink-Verstärkereinrichtung über ein gemeinsames Leitungsstück geführt sind. In diesem Leitungsstück ist dann der zumindest eine gemeinsame zweite Vorverstärker angeordnet. Die zumindest eine zweite Detektoreinrichtung kann dabei in Signalübertragungseinrichtung vor oder nach dem zumindest einen zweiten Vorverstärker angeordnet sein.
Neben den Uplink-Verstärkereinrichtungen ist vorzugsweise auch noch eine erste Downlink-Verstärkereinrichtung vorgesehen. Die beiden ersten Downlink-Anschlüsse sind dabei über die erste Downlink-Verstärkereinrichtung miteinander verbunden. Die erste Downlink-Verstärkereinrichtung umfasst einen ersten LNA und ein erstes Bandpassfilter. Das erste Bandpassfilter ist dabei an dem Ausgang des ersten LNAs angeordnet, wobei ein Eingang des ersten LNAs mit dem ersten Downlink-Anschluss der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung verbunden ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste Downlink-Verstärkereinrichtung noch zumindest einen ersten Hauptverstärker. Dieser ist vorzugsweise zwischen dem ersten Bandpass und dem ersten Downlink-Anschluss der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung angeordnet.
Vorzugsweise wird noch ein zweitens Mobilfunkband übertragen, wodurch ein zweiter Uplink-Signalpfad und insbesondere auch ein zweiter Downlink-Signalpfad vorhanden ist. In diesem Fall umfasst die mobilfunkgeräteseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung und die antennenseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung jeweils einen zweiten Downlink-Anschluss. Die jeweiligen beiden zweiten Downlink-Anschlüsse sind dabei über die erste Downlink-Verstärkereinrichtung miteinander verbunden. Die erste Downlink-Verstärkereinrichtung umfasst hierzu noch einen zweiten LNA und ein zweites Bandpassfilter, wobei das zweite Bandpassfilter an dem Ausgang des zweiten LNAs angeordnet ist und wobei ein Eingang des zweiten LNAs mit dem zweiten Downlink-Anschluss der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung verbunden ist. Ein Teil des ersten Downlink-Signalpfads und ein Teil des zweiten Downlink-Signalpfads sind innerhalb der ersten Downlink-Verstärkereinrichtung über ein gemeinsames Leitungsstück geführt, wobei in diesem Leitungsstück der zumindest eine Hauptverstärker angeordnet ist.
Ein derartiges Zusammenfassen der Downlink-Bänder wird zwar auch in der US 8 867 572 B1 gezeigt, allerdings wird dort durch das Zusammenfassen der Downlink-Bänder eine unnötige Dämpfung erzeugt, was eine Verschlechterung der noise figure bedeutet. Diese noise figure kann allerdings erfindungsgemäß dadurch reduziert werden, dass für jeden der beiden Downlink-Signalpfade ein erster bzw. ein zweiter LNA eingesetzt wird, an dessen Ausgang ein Bandpassfilter angeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Zusammenfassen und das Auftrennen der beiden Downlink-Signalpfade wiederum durch jeweils ein erstes und ein zweites Matching-Network durchgeführt. Dieses erste und zweite Matching-Network der ersten Downlink-Verstärkereinrichtung ist vorzugsweise genauso aufgebaut wie das erste und das zweite Matching-Network der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung. Grundsätzlich wäre hier auch der Einsatz von 3 dB-Kopplern denkbar.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mobilfunkkompensators ist noch eine zweite Downlink-Verstärkereinrichtung vorgesehen. In diesem Fall wird ebenfalls die Verstärkung eines dritten und eines vierten Mobilfunkbands unterstützt. Hierzu sind die beiden dritten Downlink-Anschlüsse über die zweite Downlink-Verstärkereinrichtung miteinander verbunden, wobei ebenfalls ein dritter LNA und ein drittes Bandpassfilter vorgesehen sind. Ebenfalls sind die beiden vierten Downlink-Anschlüsse über die zweite Downlink-Verstärkereinrichtung miteinander verbunden. Die zweite Downlink-Verstärkereinrichtung umfasst hierfür außerdem einen vierten LNA und ein viertes Bandpassfilter. Die LNAs und die jeweiligen Bandpassfilter sind entsprechend angeordnet wie in der ersten Downlink-Verstärkereinrichtung. Die zweite Downlink-Verstärkereinrichtung umfasst außerdem zumindest einen zweiten Hauptverstärker. Weiterhin sind ein Teil des dritten Downlink-Signalpfads und ein Teil des vierten Downlink-Signalpfads innerhalb der zweiten Downlink-Verstärkereinrichtung über ein gemeinsames Leitungsstück geführt, in welchem der zumindest eine zweite Hauptverstärker angeordnet ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind in dem gemeinsamen Leitungsstück der ersten Downlink-Verstärkereinrichtung und/oder der zweiten Downlink-Verstärkereinrichtung noch ein erstes bzw. zweites Downlink-Dämpfungsglied und/oder eine erste bzw. zweite Downlink-Detektoreinrichtung angeordnet. Die Steuervorrichtung ist dann dazu ausgebildet, das jeweilige Downlink-Dämpfungsglied anzusteuern und/oder einen Signalpegel in dem gemeinsamen Leitungsstück von der jeweiligen Downlink-Detektoreinrichtung zu empfangen. Dadurch ist es möglich, eine genaue Pegelregelung durchzuführen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist noch zumindest ein Dämpfungssteller vorgesehen. Dieser zumindest eine Dämpfungssteller ist zwischen der mobilfunkgeräteseitigen Anschlusseinrichtung und der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung und/oder zwischen der antennenseitigen Anschlusseinrichtung und der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung angeordnet. Durch diesen Dämpfungssteller ist es möglich sicherzustellen, dass absolute Grenzwerte, die insbesondere durch den jeweiligen Mobilfunkstandard vorgegeben werden, auch eingehalten werden.
Besonders vorteilhaft ist es dann, wenn die Steuervorrichtung im ersten 3G⁺-Betriebszustand und/oder im ersten 2G-Betriebszustand dazu ausgebildet ist, den zumindest einen Dämpfungssteller derart anzusteuern, dass dieser für den Fall die Dämpfung erhöht, falls der von der ersten Detektionseinrichtung detektierte Signalpegel einen oberen Grenzwert erreicht oder überschreitet oder einen unteren Grenzwert erreicht oder unterschreitet. Der obere Grenzwert ist im ersten 3G⁺-Betriebszustand insbesondere durch einen oberen Grenzwert des Mobilfunkstandards (= maximal zulässige Sendeleistung) vorgegeben, in dem das Mobilfunkgerät betreibbar ist. Dieser liegt beispielsweise bei 23 dBm oder 30 dBm. Der obere Grenzwert kann auch unterhalb des oberen Grenzwerts des Mobilfunkstandards liegen. Der untere Grenzwert liegt im ersten 3G⁺-Betriebszustand oberhalb eines unteren Grenzwerts des Mobilfunkstandards, welchen das Mobilfunkgerät erreichen oder unterschreiten muss, wenn es von der Basisstation aufgefordert wird, mit der minimalen Sendeleistung zu senden. Der untere Grenzwert des Mobilfunkstandards kann dabei bei beispielsweise -50 dBm liegen.
Der untere Grenzwert ist vorzugweise derart gewählt, dass der Betrag der Differenz zwischen dem unteren Grenzwert und dem unteren Grenzwert des Mobilfunkstandards größer ist als der Betrag der Differenz zwischen maximal - und minimal möglicher Verstärkung der jeweiligen Uplink-Verstärkereinrichtung, welche aus der minimal - bzw. maximal möglichen Einstellung des zumindest einen Dämpfungsstellers in Verbindung mit dem jeweiligen Verstärker (in dem jeweiligen Uplink-Signalpfad) mit weitgehend konstanter Verstärkung resultiert. Dadurch ist gewährleistet, dass der untere Grenzwert des Mobilfunkstandards durch das Sendesignal des Mobilfunkgeräts in Verbindung mit dem Mobilfunkkompensator immer erreicht bzw. (nach unten) unterschritten wird, wenn die Basisstation das Mobilfunkgerät auffordert, mit der minimalen Sendeleistung zu senden.
Der untere Grenzwert ist vorzugsweise derart gewählt, dass eine Differenz zwischen dem unteren Grenzwert und dem unteren Grenzwert des Mobilfunkstandards kleiner ist als das Ergebnis aus der maximal einstellbaren Dämpfung des zumindest einen Dämpfungsstellers und der minimal einstellbaren Verstärkung des zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärkers. Dadurch ist sichergestellt, dass das Mobilfunkgerät bei Bedarf mit einen Signalpegel sendet, der dem unteren Grenzwert des Mobilfunkstandards entspricht oder noch darunter liegt.
Eine Differenz zwischen dem unteren Grenzwert und dem unteren Grenzwert des Mobilfunkstandards kann dabei kleiner sein als 50 dB, 40 dB, 30 dB, 20 dB, 10 dB, 5 dB. Die beschriebenen Verstärker, insbesondere diejenigen des Uplink-Signalpfads (z. B. die 3G⁺-Verstärker, 2G-Verstärker) werden vorzugsweise mit einer konstanten Verstärkung betrieben. Die Verstärkung kann dabei für die unterschiedlichen Mobilfunkbänder unterschiedlich gewählt sein.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst den beschriebenen Mobilfunkkompensator. Die mobilfunkgeräteseitige Anschlusseinrichtung ist dabei mit einer Koppelschale (engl. cradle) elektrisch verbunden, die sich im Inneren des Kraftfahrzeugs befindet und die zur Ankopplung bzw. zum Anschluss eines Mobilfunkgeräts dient. Die antennenseitige Anschlusseinrichtung ist dagegen mit zumindest einer Fahrzeugantenne verbunden, die an einer Außenseite, insbesondere an einem Dach des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
Bei dem zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärker (und den anderen 3G⁺-Verstärkern) handelt es sich wie bevorzugt auch bei dem LNA, dem Hilfsverstärker, dem Hauptverstärker und/oder dem zumindest einen 2G-Verstärker (und dem zweiten 2G-Verstärker) um Transistorverstärker. Die Steuervorrichtung ist dazu ausgebildet, die Versorgungsspannung des jeweiligen Verstärkers auszuschalten bzw. zu reduzieren, um diesen Verstärker auszuschalten. Ergänzend oder alternativ ist die Steuervorrichtung dazu ausgebildet, einen Steueranschluss des jeweiligen Verstärkers (wird teilweise auch als „Enable-Pin“ bezeichnet) mit einem entsprechenden Steuersignal zu beaufschlagen, so dass sich der Verstärker ausschaltet.
Generell ist es auch hier möglich, dass die 3G⁺-Verstärker mit einer unterschiedlichen Verstärkung arbeiten, je nachdem, welches Mobilfunkband sie unterstützen. Das gilt auch für die beiden Hilfsverstärker, die beiden Hauptverstärker, die LNAs und/oder die beiden 2G-Verstärker untereinander.
Besonders bevorzugt umfasst der Mobilfunkkompensator zumindest einen Dämpfungssteller, um die Verstärkung auf der Signalstrecke gemäß einem Einstellfaktor zu verändern. Bei dem Dämpfungssteller handelt es sich insbesondere um eine digitale Dämpfungseinrichtung, die von der Steuervorrichtung ansteuerbar ist. Die digitale Dämpfungseinrichtung kann je nach Steuersignal verschiedene Dämpfungen zu- bzw. wegschalten. Bevorzugt arbeiten bei Einsatz eines Dämpfungsstellers die Verstärker in den Uplink-Signalpfaden (ggf. auch in den Downlink-Signalpfaden) mit einer konstanten Verstärkung. In diesem Fall wird der Signalpegel auf der Signalstrecke lediglich durch den zumindest einen Dämpfungssteller in Abhängigkeit des Einstellfaktors geändert.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Gleiche Gegenstände weisen dieselben Bezugszeichen auf. Die entsprechenden Figuren der Zeichnungen zeigen im Einzelnen:

1: eine schematische Gesamtansicht des erfindungsgemäßen Mobilfunkkompensators;
2A, 2B: schematische Ansichten einer mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung und einer antennenseitiger Frequenz-Aufteilungseinrichtung;
3A, 3B: schematische Ansichten einer ersten Uplink-Verstärkereinrichtung und einer zweiten Uplink-Verstärkereinrichtung;
4A, 4B: schematische Ansichten einer ersten Downlink-Verstärkereinrichtung und einer zweiten Downlink -Verstärkereinrichtung;
5: einen Anschluss der ersten und zweiten erste Detektionseinrichtung an die Steuervorrichtung;
6A, 6B, 6C: schematische Ansichten welche Komponenten ein Matching-Network enthalten kann;
7A, 7B: Verschiedene Darstellungen von Signalpegeln von gemeinsam auftretenden 3G⁺-Signalen und 2G-Signalen; und
8: ein beispielhafter Aufbau für die erste und die zweite Detektionseinrichtung.

1 zeigt eine schematische Gesamtansicht des erfindungsgemäßen Mobilfunkkompensators 1. Aufgrund der vielen Details wurde auf das vollständige Einzeichnen von Bezugszeichen in 1 verzichtet. Stattdessen werden die einzelnen Komponenten des Mobilfunkkompensators 1 in den 2A bis 4B gesondert dargestellt und mit Bezugszeichen versehen.
Der Mobilfunkkompensator 1 dient zum Einsatz in Kraftfahrzeugen und erlaubt eine Kompensation (Verstärkung) einer Signaldämpfung bei Übertragung von Sendesignalen eines Mobilfunkgeräts. Hierzu weist der Mobilfunkkompensator 1 eine mobilfunkgeräteseitige Anschlusseinrichtung 2a auf. An diese kann das Mobilfunkgerät direkt angeschlossen werden. Vorzugsweise wird an die mobilfunkgeräteseitigen Anschlusseinrichtung 2a allerdings eine drahtlose Koppeleinrichtung (nicht dargestellt) angeschlossen, die zu einer drahtlosen Kopplung mit dem Mobilfunkgerät dient. Diese drahtlose Koppeleinrichtung kann ebenfalls Bestandteil des Mobilfunkkompensators 1 sein. Diese wird vorzugsweise mittels eines (Koaxial-)Kabels mit der mobilfunkgeräteseitigen Anschlusseinrichtung 2a verbunden.
Weiterhin gibt es eine antennenseitige Anschlusseinrichtung 2b, über die der Mobilfunkkompensator 1 mit einer Antenneneinrichtung (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs verbunden werden kann. Diese Antenneneinrichtung ist insbesondere außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnet, um eine bessere Verbindung zu einer Basisstation herstellen zu können. Unter einem Kraftfahrzeug sind insbesondere Personenkraftwagen und/oder Lastwagen zu verstehen. Es fallen allerdings bevorzugt auch Züge, Schiffe und/oder Flugzeuge darunter.
Mobilfunksignale, die das Mobilfunkgerät aussendet, werden in die mobilfunkgeräteseitigen Anschlusseinrichtung 2a eingekoppelt und an der antennenseitigen Anschlusseinrichtung 2b ausgegeben. Dazwischen werden diese ausgesendeten Mobilfunksignale, die auch als Uplink-Signale bezeichnet werden, verstärkt.
Das Mobilfunkgerät kann dabei in einer Vielzahl von Mobilfunkbändern betrieben werden. In den jeweiligen Mobilfunkbändern können unterschiedliche Mobilfunkstandards verwendet werden. Unter einem Mobilfunkband wird ein bestimmter Frequenzbereich verstanden. Grundsätzlich werden die Mobilfunkbänder in sogenannte Low-Bands und in sogenannte High-Bands unterteilt. Die Low-Bands sind diejenigen Mobilfunkbänder, die in einem Frequenzbereich von vorzugsweise weniger als 1000 MHz, 1300 MHz, 1400 MHz oder von weniger als 1500 MHz liegen, wohingegen die sogenannten High-Bands diejenigen Mobilfunkbänder umfassen, deren Frequenzbereiche bei über 1000 MHz, 1300 MHz, 1400 MHz oder bei über 1500 MHz liegen.
Ein Mobilfunkband umfasst neben einem Uplink-Signalpfad, über den das Mobilfunkgerät Daten an eine übergeordnete Basisstation sendet, auch noch einen Downlink-Signalpfad, über den das Mobilfunkgerät Daten von der übergeordneten Basisstation empfängt.
Die mobilfunkgeräteseitige Anschlusseinrichtung 2a und die antennenseitige Anschlusseinrichtung 2b sind dabei über eine Signalstrecke 3 miteinander verbunden. Die Signalstrecke 3 umfasst den Uplink-Signalpfad und den Downlink-Signalpfad von jedem Mobilfunkband. Je nach Land kommen unterschiedliche Mobilfunkbänder, was die Anzahl und den Frequenzbereich betrifft, zum Einsatz. Für Deutschland und Europa sind in dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 drei Mobilfunkbänder gezeigt, die dem High-Band zugeordnet werden und zwei Mobilfunkbänder, die dem Low-Band zugeordnet werden. Bei den Mobilfunkbändern des High-Bands handelt es sich um die Mobilfunkbänder 1, 3 und 7, wohingegen es sich bei den Mobilfunkbändern des Low-Bands um die Mobilfunkbänder 8 und 20 handelt.
Nachdem der Mobilfunkkompensator 1 zumindest ein Mobilfunkband unterstützt, umfasst die Signalstrecke 3 zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad (s. 3A) und zumindest einen ersten Downlink-Signalpfad (s. 4A). Diese sind Teil des ersten Mobilfunkbandes.
Um den zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad und den zumindest einen ersten Downlink-Signalpfad voneinander trennen zu können, um diese separat weiter zu verarbeiten (z.B. zu verstärken), sind eine mobilfunkgeräteseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6a (s. 2A) und eine antennenseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6b (s. 2B) vorhanden. Weiterhin gibt es noch eine erste Uplink-Verstärkereinrichtung 4a (s. 3A) und eine Steuervorrichtung 8 (s. 5 und 8).
In den Ausführungsbeispielen ist auch noch eine zweite Uplink-Verstärkereinrichtung 4b dargestellt, die in 3B genauer beschrieben wird.
Zudem gibt es noch eine erste Downlink-Verstärkereinrichtung 9a und eine zweite Downlink-Verstärkereinrichtung 9b, die in den 4A und 4B näher beschrieben werden.
Die Mobilfunkbänder 3 und 8 können dabei jeweils zur Übertragung von 2G-Signalen und 3G⁺-Signalen verwendet werden. Diese Mobilfunkbänder sind nicht zur Übertragung von genau einem Mobilfunkstandard vorgesehen. Grundsätzlich können in den Mobilfunkbändern auch unbewusst andere Signale von anderen Kommunikationsstandards übertragen werden. Ein NICHT-2G-Signal kann daher 3G⁺-Signale und auch noch weitere Signale umfassen.
Die mobilfunkgeräteseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6a umfasst einen gemeinsamen Signal-Anschluss 10, über den sie mittelbar oder unmittelbar mit der mobilfunkgeräteseitigen Anschlusseinrichtung 2a verbunden ist. Bei einer unmittelbaren Verbindung ist diese direkt mit der mobilfunkgeräteseitigen Anschlusseinrichtung 2a verbunden. Bei einer mittelbaren Verbindung, wie dies beispielsweise in 1 dargestellt ist, können noch weitere Elemente dazwischen angeordnet sein. Die antennenseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6b umfasst ebenfalls einen gemeinsamen Signal-Anschluss 11 (s. 1 bzw. 2B) über den sie mittelbar oder unmittelbar mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung 6b verbunden oder verbindbar ist.
Im Folgenden wird anhand der 2A und 2B die Wirkungsweise der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6a und der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6b genauer erläutert.
Die mobilfunkgeräteseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6a umfasst:

a) eine Eingangs-Frequenzweiche 12a;
b) ein erstes Matching-Network 13a;
c) ein zweites Matching-Network 13b;
d) eine erste Frequenzweiche 15a;
e) eine zweite Frequenzweiche 15b;
f) eine dritte Frequenzweiche 15c;
g) eine vierte Frequenzweiche 15d; und
h) eine fünfte Frequenzweise 15e.

Die Eingangs-Frequenzweiche 12a ist mittelbar oder unmittelbar mit der mobilfunkgeräteseitigen Anschlusseinrichtung 2a verbunden. Die Eingangs-Frequenzweiche 12a umfasst einen Lowband-Anschluss 12a₁ und einen Highband-Anschluss 12a₂ und ist dazu ausgebildet, das erste und das zweite Mobilfunkband an dem Lowband-Anschluss 12a₁ auszugeben und zu empfangen und das dritte, vierte und fünfte Mobilfunkband an dem Highband-Anschluss 12a₂ auszugeben und zu empfangen.
Das erste Matching-Network 13a:

a) ist mit einem gemeinsamen Anschluss mit dem Lowband-Anschluss 12a₁ der ersten Frequenzweiche 12a verbunden;
b) umfasst einen ersten Mobilfunkband-Anschluss 14a und ist dazu ausgebildet, das erste Mobilfunkband an dem ersten Mobilfunkband-Anschluss 14a auszugeben und zu empfangen;
c) umfasst einen zweiten Mobilfunkband-Anschluss 14b und ist dazu ausgebildet, das zweite Mobilfunkband an dem zweiten Mobilfunkband-Anschluss 14b auszugeben und zu empfangen.

Das zweite Matching-Network 13b:

a) ist mit einem gemeinsamen Anschluss mit dem Highband-Anschluss 12a₂ der Eingangs-Frequenzweiche 12a verbunden;
b) umfasst einen dritten Mobilfunkband-Anschluss 14c und ist dazu ausgebildet, das dritte Mobilfunkband an dem dritten Mobilfunkband-Anschluss 14c auszugeben und zu empfangen;
c) umfasst einen vierten Mobilfunkband-Anschluss 14d und ist dazu ausgebildet, das vierte Mobilfunkband an dem vierten Mobilfunkband-Anschluss 14d auszugeben und zu empfangen;
d) umfasst einen fünften Mobilfunkband-Anschluss 14e und ist dazu ausgebildet, das fünfte Mobilfunkband an dem fünften Mobilfunkband-Anschluss 14e auszugeben und zu empfangen.

Die erste Frequenzweiche 15a umfasst einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem ersten Mobilfunkband-Anschluss 14a des ersten Matching-Networks 13a verbunden ist. Die erste Frequenzweiche 15a umfasst den ersten Uplink-Anschluss 16a und den ersten Downlink-Anschluss 17a. Die erste Frequenzweiche 15a ist dazu ausgebildet, das Uplink-Signal des ersten Mobilfunkbands an dem ersten Uplink-Anschluss 16a auszugeben und das Downlink-Signal des ersten Mobilfunkbands von dem ersten Downlink-Anschluss 17a zu empfangen.
Die zweite Frequenzweiche 15b umfasst einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem zweiten Mobilfunkband-Anschluss 14b des ersten Matching-Networks 13a verbunden ist. Die zweite Frequenzweiche 15b umfasst den zweiten Uplink-Anschluss 16b und den zweiten Downlink-Anschluss 17b. Die zweite Frequenzweiche 15b ist dazu ausgebildet, das Uplink-Signal des zweiten Mobilfunkbands an dem zweiten Uplink-Anschluss 16b auszugeben und das Downlink-Signal des zweiten Mobilfunkbands von dem zweiten Downlink-Anschluss 17b zu empfangen.
Die dritte Frequenzweiche 15c umfasst einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem dritten Mobilfunkband-Anschluss 14c des zweiten Matching-Networks 13b verbunden ist. Die dritte Frequenzweiche 15c umfasst den dritten Uplink-Anschluss 16c und den dritten Downlink-Anschluss 17c. Die dritte Frequenzweiche 15c ist dazu ausgebildet, das Uplink-Signal des dritten Mobilfunkbands an dem dritten Uplink-Anschluss 16c auszugeben und das Downlink-Signal des dritten Mobilfunkbands von dem dritten Downlink-Anschluss 17c zu empfangen.
Die vierte Frequenzweiche 15d umfasst einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem vierten Mobilfunkband-Anschluss 14d des zweiten Matching-Networks 13b verbunden ist. Die vierte Frequenzweiche 15d umfasst den vierten Uplink-Anschluss 16d und den vierten Downlink-Anschluss 17d. Die vierte Frequenzweiche 15d ist dazu ausgebildet, das Uplink-Signal des vierten Mobilfunkbands an dem vierten Uplink-Anschluss 16d auszugeben und das Downlink-Signal des vierten Mobilfunkbands von dem vierten Downlink-Anschluss 17d zu empfangen.
Die fünfte Frequenzweiche 15e umfasst einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem fünften Mobilfunkband-Anschluss 14e des zweiten Matching-Networks 13b verbunden ist. Die fünfte Frequenzweiche 15e umfasst den fünften Uplink-Anschluss 16e und den fünften Downlink-Anschluss 17e. Die fünfte Frequenzweiche 15e ist dazu ausgebildet, das Uplink-Signal des fünften Mobilfunkbands an dem fünften Uplink-Anschluss 16e auszugeben und das Downlink-Signal des fünften Mobilfunkbands von dem fünften Downlink-Anschluss 17e zu empfangen.
In 2B ist dagegen die antennenseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6b dargestellt. Diese umfasst:

a) eine Eingangs-Frequenzweiche 12b;
b) ein erstes Matching-Network 18a;
c) ein zweites Matching-Network 18b;
d) eine erste Frequenzweiche 20a;
e) eine zweite Frequenzweiche 20b;
f) eine dritte Frequenzweiche 20c;
g) eine vierte Frequenzweiche 20d; und
h) eine fünfte Frequenzweiche 20e.

Die Eingangs-Frequenzweiche 12b ist mittelbar oder unmittelbar mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung 2b verbunden. Die Eingangs-Frequenzweiche 12b umfasst einen Lowband-Anschluss 12b₁ und einen Highband-Anschluss 12b₂ und ist dazu ausgebildet, das erste und das zweite Mobilfunkband an dem Lowband-Anschluss 12b₁ auszugeben und zu empfangen und das dritte, vierte und fünfte Mobilfunkband an dem Highband-Anschluss 12b₂ auszugeben und zu empfangen.
Das erste Matching-Network 18a:

a) ist mit einem gemeinsamen Anschluss mit dem Lowband-Anschluss 12b₁ der Eingangs-Frequenzweiche 12b verbunden;
b) umfasst einen ersten Mobilfunkband-Anschluss 19a und ist dazu ausgebildet, das erste Mobilfunkband an dem ersten Mobilfunkband-Anschluss 19a auszugeben und zu empfangen;
c) umfasst einen zweiten Mobilfunkband-Anschluss 19b und ist dazu ausgebildet, das zweite Mobilfunkband an dem zweiten Mobilfunkband-Anschluss 19b auszugeben und zu empfangen.

Das zweite Matching-Network 18b:

a) ist mit einem gemeinsamen Anschluss mit dem Highband-Anschluss 12b₂ der Eingangs-Frequenzweiche 12b verbunden;
b) umfasst einen dritten Mobilfunkband-Anschluss 19c und ist dazu ausgebildet, das dritte Mobilfunkband an dem dritten Mobilfunkband-Anschluss 19c auszugeben und zu empfangen;
c) umfasst einen vierten Mobilfunkband-Anschluss 19d und ist dazu ausgebildet, das vierte Mobilfunkband an dem vierten Mobilfunkband-Anschluss 19d auszugeben und zu empfangen;
d) umfasst einen fünften Mobilfunkband-Anschluss 19e und ist dazu ausgebildet, das fünfte Mobilfunkband an dem fünften Mobilfunkband-Anschluss 19e auszugeben und zu empfangen.

Die erste Frequenzweiche 20a umfasst einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem ersten Mobilfunkband-Anschluss 19a des ersten Matching-Networks 18a verbunden ist. Die erste Frequenzweiche 20a umfasst den ersten Uplink-Anschluss 21a und den ersten Downlink-Anschluss 22a. Die erste Frequenzweiche 20a ist dazu ausgebildet, das Uplink-Signal des ersten Mobilfunkbands an dem ersten Uplink-Anschluss 21a zu empfangen und das Downlink-Signal des ersten Mobilfunkbands an dem ersten Downlink-Anschluss 22a auszugeben.
Die zweite Frequenzweiche 20b umfasst einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem zweiten Mobilfunkband-Anschluss 19b des ersten Matching-Networks 18a verbunden ist. Die zweite Frequenzweiche 20b umfasst den zweiten Uplink-Anschluss 21b und den zweiten Downlink-Anschluss 22b. Die zweite Frequenzweiche 20b ist dazu ausgebildet, das Uplink-Signal des zweiten Mobilfunkbands an dem zweiten Uplink-Anschluss 21b zu empfangen und das Downlink-Signal des zweiten Mobilfunkbands an dem zweiten Downlink-Anschluss 22b auszugeben.
Die dritte Frequenzweiche 20c umfasst einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem dritten Mobilfunkband-Anschluss 19c des zweiten Matching-Networks 18b verbunden ist. Die dritte Frequenzweiche 20c umfasst den dritten Uplink-Anschluss 21c und den dritten Downlink-Anschluss 22c. Die dritte Frequenzweiche 20c ist dazu ausgebildet, das Uplink-Signal des dritten Mobilfunkbands an dem dritten Uplink-Anschluss 21c zu empfangen und das Downlink-Signal des dritten Mobilfunkbands an dem dritten Downlink-Anschluss 22c auszugeben.
Die vierte Frequenzweiche 20d umfasst einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem vierten Mobilfunkband-Anschluss 19d des zweiten Matching-Networks 18b verbunden ist. Die vierte Frequenzweiche 20d umfasst den vierten Uplink-Anschluss 21d und den vierten Downlink-Anschluss 22d. Die vierte Frequenzweiche 20d ist dazu ausgebildet, das Uplink-Signal des vierten Mobilfunkbands an dem vierten Uplink-Anschluss 21d zu empfangen und das Downlink-Signal des vierten Mobilfunkbands an dem vierten Downlink-Anschluss 22d auszugeben.
Die fünfte Frequenzweiche 20e umfasst einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem fünften Mobilfunkband-Anschluss 19e des zweiten Matching-Networks 18b verbunden ist. Die fünfte Frequenzweiche 20e umfasst den fünften Uplink-Anschluss 21e und den fünften Downlink-Anschluss 22e. Die fünfte Frequenzweiche 20e ist dazu ausgebildet, das Uplink-Signal des fünften Mobilfunkbands an dem fünften Uplink-Anschluss 21e zu empfangen und das Downlink-Signal des fünften Mobilfunkbands an dem fünften Downlink-Anschluss 22e auszugeben.
Bei den Eingangs-Frequenzweichen 12a, 12b handelt es sich vorzugsweise um einen Diplexer. Bei den ersten und zweiten Matching-Networks 13a, 13b, 18a, 18b handelt es sich vorzugsweise um Diplexer. Bei den jeweiligen ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Frequenzweichen 15a bis 15e bzw. 20a bis 20e handelt es sich vorzugsweise um Duplexer.
Die jeweiligen Uplink-Anschlüsse 16a bis 16e der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6a werden insbesondere über zumindest eine erste bzw. auch noch über eine zweite Uplink-Verstärkereinrichtung 4a, 4b (3A, 3B) mit den Uplink-Anschlüssen 21a bis 21e der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6b verbunden.
Auch die Downlink-Anschlüsse 17a bis 17e der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6a sind mit den jeweiligen Downlink-Anschlüssen 22a bis 22e der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6b verbunden. Diese Verbindung erfolgt insbesondere über eine erste, insbesondere noch über eine zweite Downlink-Verstärkereinrichtung 5a, 5b (4A, 4B).
In 3A ist der Aufbau der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung 4a dargestellt. Die Besonderheit ist, dass 3G⁺-Signale bzw. allgemein NICHT-2G-Signale und 2G-Signale unterschiedlich verstärkt werden. Die zumindest eine erste Uplink-Verstärkereinrichtung 4a umfasst eine erste Detektionseinrichtung 30a, die dazu ausgebildet ist, einen Signalpegel auf dem zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad zu detektieren und an die Steuervorrichtung 8 zu übermitteln. Die Steuervorrichtung 8 (z.B. Mikrocontroller, FPGA) ist dann dazu ausgebildet, anhand des detektierten Signalpegels zu ermitteln, ob ein 2G-Signal und/oder ein NICHT-2G-Signal (zu dem auch ein 3G⁺-Signal gehört) in dem zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad übertragen werden.
Die erste Uplink-Verstärkereinrichtung 4a umfasst für den ersten Uplink-Signalpfad zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärker 31a und zumindest einen ersten 2G-Verstärker 32a. Die Steuervorrichtung 8 ist dann dazu ausgebildet, für den Fall, dass bevorzugt ausschließlich ein 2G-Signal in dem zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad detektiert wird, einen ersten 2G-Betriebszustand einzunehmen. In diesem ersten 2G-Betriebszustand ist der zumindest einer erste Uplink-Signalpfad über den zumindest einen ersten 2G-Verstärker 32a mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung 2b verbunden. Dies bedeutet insbesondere, dass der erste Uplink-Anschluss 16a der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6a mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung 2b verbunden ist. Diese Verbindung erfolgt dabei mittelbar über die erste Uplink-Verstärkereinrichtung 4a.
Für den Fall, dass bevorzugt lediglich ein 3G⁺-Signal oder allgemein ein NICHT-2G-Signal in dem zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad vorliegt, nimmt die Steuervorrichtung 8 einen ersten 3G⁺-Betriebszustand ein. In diesem ersten 3G⁺-Betriebszustand ist der zumindest eine erste Uplink-Signalpfad über den zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärker 31a mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung 2b verbunden. In diesem Fall ist der Uplink-Anschluss 16a der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung mittelbar über die erste Uplink-Verstärkereinrichtung 4a (und in dieser in diesem Fall über den zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärker 31a) mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung 2b verbunden.
Die Steuervorrichtung 8 ist insbesondere dazu ausgebildet, im ersten 3G⁺-Betriebszustand den zumindest einen ersten 2G-Verstärker 32a in der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung 4a auszuschalten und/oder wegzuschalten. Hierunter fällt auch die Reduzierung der Verstärkungsleistung.
Die Steuervorrichtung 8 ist außerdem dazu ausgebildet, im ersten 2G-Betriebszustand den zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärker 31a in der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung auszuschalten und/oder wegzuschalten. Auch hierunter fällt die Reduzierung der Ausgangsleistung.
Diese Steuerung der Verstärker 31a, 32a durch die Steuervorrichtung 8 wird durch entsprechende Pfeile verdeutlicht.
Die erste Uplink-Verstärkereinrichtung 4a umfasst außerdem eine Uplink-Schalteinrichtung 33, die in dem ersten Uplink-Signalpfad angeordnet ist. Die Uplink-Schalteinrichtung 33 umfasst einen Anschlusseingang 33a und zwei Anschlussausgänge 33b, 33c. Die Steuervorrichtung 8 ist dazu ausgebildet, die Uplink-Schalteinrichtung 33 derart anzusteuern, dass diese den Anschlusseingang 33a mit einem der Anschlussausgänge 33b, 33c im Wechsel verbindet. Der Anschlusseingang 33a der Uplink-Schalteinrichtung 33 ist dabei mittelbar oder unmittelbar mit dem ersten Uplink-Anschluss 16a der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6a verbunden. Ein erster Anschlussausgang 33b der Uplink-Schalteinrichtung 33 ist dagegen mit dem zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärker 31a verbunden, wohingegen ein zweiter Anschlussausgang 33c der Uplink-Schalteinrichtung 33 mit dem zumindest einen ersten 2G-Verstärker 32a verbunden ist.
Die Steuervorrichtung 8 ist dann dazu ausgebildet, die Uplink-Schalteinrichtung 33 derart anzusteuern, dass diese den Anschlusseingang 33a mit dem ersten Anschlussausgang 33b verbindet, wenn der erste 3G⁺-Betriebszustand eingenommen ist. Die Steuervorrichtung 8 ist im Gegensatz dazu ausgebildet, die Uplink-Schalteinrichtung 33 derart anzusteuern, dass diese den Anschlusseingang 33a mit dem zweiten Anschlussausgang 33c verbindet, sobald der erste 2G-Betriebszustand eingenommen wird.
Ein Ausgang des zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärkers 31a der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung 4a ist mit dem ersten Uplink-Anschluss 21a der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6b verbunden. Dies könnte grundsätzlich auch noch zusätzlich für den ersten 2G-Verstärker 32a gelten.
Bevorzugt wird der Ausgang des ersten 2G-Verstärkers 32a allerdings nicht mit der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6b verbunden, sondern über eine antennenseitige Schalteinrichtung 40 direkt mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung 2b. Die antennenseitige Schalteinrichtung 40 (siehe 1) umfasst einen Antennenanschluss 40a, einen 3G⁺-Anschluss 40b und einen ersten 2G-Anschluss 40c. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst sie noch einen zweiten 2G-Anschluss 40d, dessen Funktion nachfolgend noch erläutert wird.
Die Steuervorrichtung 8 ist dazu ausgebildet, die antennenseitige Schalteinrichtung 40 derart anzusteuern, dass diese den Antennenanschluss 40a im Wechsel mit zumindest dem 3G⁺-Anschluss 40b oder dem ersten 2G-Anschluss 40c verbindet. Der 3G⁺-Anschluss 40b ist insbesondere mit dem gemeinsamen Signal-Anschluss 11 der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6b verbunden, wohingegen der erste 2G-Anschluss 40c mit einem Ausgang des zumindest einen ersten 2G-Verstärkers 32a verbunden ist.
Im ersten 3G⁺-Betriebszustand wird die antennenseitige Schalteinrichtung 40 von der Steuervorrichtung 8 derart angesteuert, dass diese den Antennenanschluss 40a mit dem 3G⁺-Anschluss 40b verbindet. Im ersten 2G-Betriebszustand wird der Antennenanschluss 40a dagegen mit dem ersten 2G-Anschluss 40c verbunden.
Nicht dargestellt ist eine etwaige Bypass-Leitung, wobei in diesem Fall noch eine mobilfunkgeräteseitige Schalteinrichtung vorgesehen wäre. Über die entsprechende Bypass-Leitung und die Ansteuerung der antennenseitigen Schalteinrichtung, die in diesem Fall einen zusätzlichen Bypass-Anschluss umfasst und der mobilfunkgeräteseitigen Schalteinrichtung können die mobilfunkgeräteseitige Anschlusseinrichtung 2a und die antennenseitige Anschlusseinrichtung 2b direkt miteinander verbunden werden. Eine Verstärkung der entsprechenden Uplink-Signale und/oder der Downlink-Signale findet in diesem Fall nicht statt.
Die erste Uplink-Verstärkereinrichtung 4a umfasst vorzugsweise noch zumindest einen ersten Vorverstärker 34a. Der zumindest eine erste Vorverstärker 34a ist zwischen der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6a und dem zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärker 31a bzw. dem zumindest einen ersten 2G-Verstärker 32a angeordnet.
Die Steuervorrichtung 8 ist dann dazu ausgebildet, einen Verstärkungsfaktor des zumindest einen ersten Vorverstärkers 34a entsprechend einzustellen.
Vor oder nach dem zumindest einen Vorverstärker 34a ist die zumindest eine erste Detektionseinrichtung 30a angeordnet.
Der zumindest eine Vorverstärker 34 wird vorzugsweise mit einer konstanten Signalverstärkung betrieben. Selbiges gilt auch für den zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärker 31a und den zumindest einen ersten 2G-Verstärker 32a. Um sicherzustellen, dass das entsprechende Uplink-Signal (3G⁺ bzw. 2G) den entsprechenden Mobilfunkstandard nicht verletzt, ist vorzugsweise zwischen der mobilfunkgeräteseitigen Anschlusseinrichtung 2a und der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6a noch zumindest ein Dämpfungssteller 41 angeordnet. Grundsätzlich könnte dieser Dämpfungssteller 41 oder ein weiterer Dämpfungssteller auch zwischen der antennenseitigen Anschlusseinrichtung 2b und der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6b angeordnet se4in.
Die Steuervorrichtung 8 ist in dem jeweiligen 3G⁺-Betriebszustand und/oder 2G-Betriebszustand dazu ausgebildet, den zumindest einen Dämpfungssteller 41 derart anzusteuern, dass dieser für den Fall die Dämpfung erhöht, falls der von der ersten Detektionseinrichtung 30a detektierte Signalpegel einen oberen Grenzwert erreicht oder unterschreitet bzw. einen unteren Grenzwert erreicht oder unterschreitet.
Grundsätzlich wäre es möglich, dass für jedes Mobilfunkband eine eigene Uplink-Verstärkereinrichtung vorhanden ist. Allerdings würde dies die Kosten des Mobilfunkkompensators 1 erhöhen.
In 3A ist daher dargestellt, dass auch der zweite Uplink-Anschluss 16b der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6a über die zumindest eine erste Uplink-Verstärkereinrichtung 4a mit dem zweiten Uplink-Anschluss 21b der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6b verbunden ist.
Über das zweite Mobilfunkband werden ausschließlich 3G⁺-Signale und/oder NICHT-2G-Signale übertragen. Deswegen umfasst die zumindest eine erste Uplink-Verstärkereinrichtung 4a einen zweiten 3G⁺-Verstärker 31b aber keinen zweiten 2G-Verstärker. Der Ausgang des zweiten 3G⁺-Verstärkers 31b ist mit dem zweiten Uplink-Anschluss 21b der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6b verbunden.
Dargestellt ist außerdem, dass ein Teil des ersten Uplink-Signalpfads und ein Teil des zweiten Uplink-Signalpfads innerhalb der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung 4a über ein gemeinsames Leitungsstück 45 geführt sind. In diesem gemeinsamen Leitungsstück ist auch der zumindest eine erste Vorverstärker 34a angeordnet. In diesem gemeinsamen Leitungsstück 45 ist außerdem die zumindest eine erste Detektionseinrichtung 30a angeordnet.
Um dies zu erreichen, umfasst die erste Uplink-Verstärkereinrichtung 4a noch ein erstes und ein zweites Matching-Network 50a, 51a.
Das erste Matching-Network 50a ist an dem ersten und an dem zweiten Uplink-Anschluss 16a, 16b der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6a angeordnet (mit diesem verbunden) und dazu ausgebildet, den ersten und den zweiten Uplink-Signalpfad zusammenzufassen und mit dem gemeinsamen Leitungsstück 45 zu verbinden.
Das zweite Matching-Network 51a ist in Signalübertragungsrichtung nach dem zumindest einen Vorverstärker 34a und vorzugsweise auch hinter der zumindest einen ersten Detektionseinrichtung 30a angeordnet und mit dem gemeinsamen Leitungsstück 45 verbunden. Das zweite Matching-Network 51a ist dazu ausgebildet, die zusammengefassten ersten und zweiten Uplink-Signalpfade wieder aufzutrennen und mit einem jeweiligen ersten und zweiten Ausgangsanschluss zu verbinden. Der erste Ausgangsanschluss des zweiten Matching-Networks 51a ist mit dem zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärker 31a bzw. mit dem ersten 2G-Verstärker 32a verbunden. In diesem Fall erfolgt dies mittelbar über Uplink-Schalteinrichtung 33. Der zweite Ausgangsanschluss des zweiten Matching-Networks 51a ist dagegen mit dem zweiten 3G⁺-Verstärker 31b verbunden. An den beiden Ausgängen des Matching-Networks 51a kann noch ein entsprechendes Bandpassfilter angeordnet sein.
Über die erste Uplink-Verstärkereinrichtung 4a werden insbesondere die Low-Bands übertragen. Dabei handelt es sich in Europa um die Mobilfunkbänder 8 und 20. Die High-Bands, bei denen es sich in Europa um die Mobilfunkbänder 1, 3 und 7 handelt, werden insbesondere über eine zweite Uplink-Verstärkereinrichtung 4b übertragen, die in 3B dargestellt ist. Auch in den High-Bands gibt es ein Mobilfunkband (hier: Band 3) über welches sowohl 3G⁺-Signale bzw. NICHT-2G-Signale als auch 2G-Signale übertragen werden dürfen. Im Hinblick auf 3B ist dargestellt, dass die zweite Uplink-Verstärkereinrichtung 4b mit dem dritten, vierten und fünften Uplink-Anschluss 16c, 16d und 16e der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6a verbunden ist. Es können dabei auch mehr oder weniger Uplink-Anschlüsse 16c bis 16e vorhanden sein. Der Ausgang der zweiten Uplink-Verstärkereinrichtung 4b ist wiederum mit dem dritten, vierten und fünften Uplink-Anschluss 21c, 21d und 21e der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6b verbunden.
Die zweite Uplink-Verstärkereinrichtung 4b umfasst zumindest eine zweite Detektionseinrichtung 30b, wobei die zweite Detektionseinrichtung 30b dazu ausgebildet ist, einen Signalpegel auf zumindest einem dritten Uplink-Signalpfad zu detektieren und an die Steuervorrichtung 8 zu übermitteln. Die Steuervorrichtung 8 ist dann dazu ausgebildet, anhand des detektierten Signalpegels zu ermitteln, ob ein 2G-Signal und/oder ein NICHT-2G-Signal und/oder ein 3G⁺-Signal in dem zumindest einen dritten Uplink-Signalpfad übertragen wird.
Die zweite Uplink-Verstärkereinrichtung 4b umfasst für den dritten Uplink-Signalpfad zumindest einen dritten 3G⁺-Verstärker 31c und zumindest einen zweiten 2G-Verstärker 32b. Die Steuervorrichtung 8 ist dazu ausgebildet, bei einem detektierten, insbesondere ausschließlichen 2G-Signal in dem zumindest einen dritten Uplink-Signalpfad einen zweiten 2G-Betriebszustand einzunehmen, wobei in dem zweiten 2G-Betriebszustand der zumindest eine dritte Uplink-Signalpfad über den zumindest einen zweiten 2G-Verstärker 32b mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung 2b verbunden ist. Umgekehrt gilt, dass die Steuervorrichtung 8 auch dazu ausgebildet ist, bei einem detektierten insbesondere ausschließlichen 3G⁺-Signal bzw. NICHT-2G-Signal in dem zumindest einen dritten Uplink-Signalpfad einen zweiten 3G⁺-Betriebszustand einzunehmen, wobei in dem zweiten 3G⁺-Betriebszustand der zumindest eine dritte Uplink-Signalpfad über den zumindest einen dritten 3G⁺-Verstärker 31c mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung 2b verbunden ist. Dasselbe gilt bevorzugt auch, wenn kein Signal detektiert wird.
Die zweite Uplink-Verstärkereinrichtung 4b umfasst hierzu außerdem ebenfalls eine Uplink-Schalteinrichtung 37, die wie die Uplink-Schalteinrichtung 33 der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung 4a aufgebaut ist und betrieben wird.
Im Hinblick auf die 1 ist dargestellt, dass die antennenseitige Schalteinrichtung 40 noch einen zweiten 2G-Anschluss 40d umfasst. Sobald der zweite 2G-Betriebszustand eingenommen wird, wird der Antennenanschluss 40a der antennenseitigen Schalteinrichtung 40 mit dem zweiten 2G-Anschluss 40d verbunden. Für den Fall dagegen, dass der zweite 3G⁺-Betriebszustand eingenommen wird, bleibt der Antennenanschluss 40a weiterhin mit dem 3G⁺-Anschluss 40b verbunden.
Auch die zweite Uplink-Verstärkereinrichtung 4b umfasst vorzugsweise noch einen zweiten Vorverstärker 34b. Der zumindest eine zweite Vorverstärker 34b ist in analoger Weise zu dem ersten Vorverstärker 34a in seiner jeweiligen zweite Uplink-Verstärkereinrichtung 4b angeordnet.
Grundsätzlich ist es auch hier wünschenswert, dass mehrere High-Bands über die gemeinsame zweite Uplink-Verstärkereinrichtung 4b geführt werden, um Kosten für zusätzliche Vorverstärker einzusparen. In 3B ist dargestellt, dass es neben dem dritten Mobilfunkband noch ein viertes Mobilfunkband und ein fünftes Mobilfunkband gibt. Die entsprechenden Uplink-Signalpfade werden alle gemeinsam über die zweite Uplink-Verstärkereinrichtung 4b geführt.
Diese umfasst hierzu einen vierten 3G⁺-Verstärker 31d und einen fünften 3G⁺-Verstärker 31e, die in dem jeweiligen Uplink-Signalpfad angeordnet sind.
Der Ausgang des vierten 3G⁺-Verstärkers 31d ist mit vierten Uplink-Anschluss 21d der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6b verbunden, wohingegen der Ausgang des fünften 3G⁺-Verstärkers 31e mit dem fünften Uplink-Anschluss 21e der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6b verbunden ist.
Ein Teil des dritten Uplink-Signalpfads und ein Teil des vierten Uplink-Signalpfads und auch ein Teil des fünften Uplink-Signalpfads sind innerhalb der zweiten Uplink-Verstärkereinrichtung 4b ebenfalls über ein gemeinsames Leitungsstück 46 geführt, in dem der zumindest eine zweite Vorverstärker 34b angeordnet ist. Die zumindest eine zweite Detektionseinrichtung 30b ist vor oder hinter diesem zweiten Vorverstärker 34b in dem gemeinsamen Leitungsstück 46 angeordnet.
Dargestellt ist ebenfalls ein erstes Matching-Network 50b und ein zweites Matching-Network 51b. Das erste Matching-Network 50b ist mit seinen Eingangsanschlüssen mit den Uplink-Anschlüssen 16c, 16d und 16e der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6a verbunden. Der Ausgang des ersten Matching-Networks 50b ist mit dem gemeinsamen Leitungsstück 46 verbunden. Das zweite Matching-Network 51b ist wiederum mit dem gemeinsamen Leitungsstück 46 verbunden, wohingegen die Ausgänge zumindest mittelbar mit den entsprechenden dritten bis fünften 3G⁺-Verstärkern 31c bis 31e bzw. mit dem zweiten 2G-Verstärker 32b verbunden sind.
Auch nach dem zweiten Matching-Network 51b können in jedem Uplink-Signalpfad noch Bandpassfilter angeordnet sein.
Damit der Mobilfunkkompensator 1 auch Mobilfunkdaten, die von der Basisstation ausgesendet werden, aufbereiten und an das Mobilfunkgerät weiterleiten kann, umfasst der Mobilfunkkompensator 1 noch vorzugsweise eine erste Downlink-Verstärkereinrichtung 9a (siehe 4A. Zumindest die beiden ersten Downlink-Anschlüsse 17a, 22a sind über die erste Downlink-Verstärkereinrichtung 9a miteinander verbunden. Bevorzugt dient diese ebenfalls dazu, noch die beiden zweiten Downlink-Anschlüsse 17b und 22b miteinander zu verbinden. Die erste Downlink-Verstärkereinrichtung 9a dient daher zur Übertragung der Downlink-Signalpfade derjenigen Mobilfunkbänder, die dem Low-Band zuzuordnen sind.
Besonders vorteilhaft ist, dass die erste Downlink-Verstärkereinrichtung zumindest einen ersten LNA 60a und zumindest ein erstes Bandpassfilter 61a aufweist. Der erste LNA 60a ist dabei mit seinem Eingang mit dem ersten Downlink-Anschluss 22a der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6b verbunden. Dargestellt sind ebenfalls noch der Einsatz eines zweiten LNA 60b und eines zweiten Bandpassfilters 61b. Der zweiten LNA 60b ist mit seinem Eingang mit dem zweiten Downlink-Anschluss 22b verbunden.
Durch Einsatz derartiger LNAs 60a, 60b mit dahinter angeordnetem Bandpassfilter 61a, 61b kann die Noise Figure gesenkt werden.
Die erste Downlink-Verstärkereinrichtung 9a umfasst außerdem zumindest einen ersten Hauptverstärker 62a. In 4A ist eine Kette aus Hauptverstärkern 62a dargestellt, die in Reihe angeordnet sind.
Der zumindest eine erste Hauptverstärker 62a ist dabei zwischen dem ersten Bandpassfilter 61a und dem ersten Downlink-Anschluss 17a der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6a angeordnet.
Weil es in 4A noch einen zweiten Downlink-Signalpfad gibt, sind vorzugsweise zumindest ein Teil des ersten Downlink-Signalpfads und ein Teil des zweiten Downlink-Signalpfads innerhalb der ersten Downlink-Verstärkereinrichtung 9a über ein gemeinsames Leitungsstück 63 geführt, wobei in diesem Leitungsstück der zumindest eine erste Hauptverstärker 62a angeordnet ist.
Damit dies gelingt, umfasst die erste Downlink-Verstärkereinrichtung 9a vorzugsweise noch ein erstes und ein zweites Matching-Network 64a, 65a. Das erste Matching-Network 64a ist nach dem ersten und dem zweiten Bandpassfilter 61a, 61b angeordnet und dazu ausgebildet, den ersten und den zweiten Downlink-Signalpfad zusammenzufassen und an dem gemeinsamen Leitungsstück 63 auszugeben. Der zumindest eine Hauptverstärker 62a ist dabei ebenfalls in dem gemeinsamen Leitungsstück 63 angeordnet. Dieser kann sowohl Downlink-Signale des ersten als auch Downlink-Signale des zweiten Downlink-Signalpfads verstärken.
Nicht dargestellt ist, dass in dem gemeinsamen Leitungsstück 63 vorzugsweise noch ein erstes Downlink-Dämpfungsglied und/oder eine erste Downlink-Detektoreinrichtung angeordnet sind.
Das zweite Matching-Network 65a ist nach dem zumindest einen Hauptverstärker 62a mit dem gemeinsamen Leitungsstück 63 verbunden und dazu ausgebildet, die zusammengefassten ersten und zweiten Downlink-Signalpfade aufzutrennen und mit dem jeweiligen ersten und zweiten Downlink-Anschluss 17a, 17b der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6a zu verbinden.
Vorzugsweise ist für die Mobilfunkbänder, die dem High-Band angehören, noch eine zweite Downlink-Verstärkereinrichtung 9b vorgesehen. Diese ist in 4B dargestellt und dient zur Verstärkung der Downlink-Signale, die auf den Mobilfunkbändern übertragen werden, die zu dem High-Band gehören (4A zielt auf die Verstärkung der Low-Bands ab).
Die zweite Downlink-Verstärkereinrichtung 9b umfasst einen dritten, vierten und fünften LNA 60c bis 60e und ein drittes, viertes und fünftes Bandpassfilter 61c bis 61e.
Die zweite Downlink-Verstärkereinrichtung 9b umfasst außerdem zumindest einen zweiten Hauptverstärker 62b bzw. eine Kette aus zweiten Hauptverstärkern 62b. Ein Teil der dritten, vierten und fünften Downlink-Signalpfade sind innerhalb der zweiten Downlink-Verstärkereinrichtung 9b über ein gemeinsames Leitungsstück 70 geführt, wobei in diesem Leitungsstück 70 der zumindest eine zweite Hauptverstärker 62b angeordnet ist. In diesem gemeinsamen Leitungsstück 70 können ebenfalls noch ein zweites Downlink-Dämpfungsglied und/oder eine zweite Downlink-Detektoreinrichtung angeordnet sein.
Mittels eines dritten und vierten Matching-Networks 64c und 64d können die einzelnen dritten, vierten und fünften Downlink-Signalpfade auf das gemeinsame Leitungsstück 70 zusammengefasst werden und wieder aufgetrennt werden. So ist das vierte Matching-Network mit seinen Ausgängen mit dem dritten, vierten und fünften Downlink-Anschluss 17c, 17d, 17e der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung 6a verbunden.
In den 6A, 6B und 6C sind Teile dargestellt, durch die das jeweilige Matching-Network 13a, 13b, 18a, 18b, 50a, 51a, 50b, 51b, 64a, 64b, 65a, 65b gebildet sein können. Vorzugsweise umfassen diese Matching-Networks diskrete Bauelemente aus der Gruppe der Induktivitäten und der Kapazitäten. Diese sind insbesondere in einer T-Glied- oder TT-Gliedverschaltung angeordnet, wobei je nachdem, ob eine Hochpasscharakteristik oder eine Tiefpasscharakteristik gewünscht ist, die Induktivität gegen Masse oder eine Kapazität gegen Masse geschalten ist (6A zeigt eine Hochpasscharakteristik, 6B zeigt eine Tiefpasscharakteristik) . Grundsätzlich ist es auch möglich, dass eine einzelne Leiterbahn (6C), um entsprechende Aufteilungen zu erreichen.
In den 7A und 7B wird erläutert, wie Signale von unterschiedlichen Mobilfunkstandards (2G-Standardsund 3G⁺-Standards) detektiert werden können.
Im Hinblick auf 3A bzw. 3B ist dargestellt, dass die erste Detektionseinrichtung 30a bzw. die zweite Detektionseinrichtung 30b einen Signalpegel in denjenigen Mobilfunkbändern detektieren kann, über die sowohl ein 3G⁺-Signal (bzw. NICHT-2G-Signal) als auch ein 2G-Signal übertragbar ist. In den 7A und 7B ist dargestellt, dass sowohl ein 3G⁺-Signal (gepunktete Linien) als auch ein 2G-Signal (durchgezogene Linien) übertragen wird. In dem Ausführungsbeispiel handelt es sich hier um ein LTE-Signal (3G⁺-Signal) und um ein GSM-Signal (2G-Signal). Über die erste bzw. zweite Detektionseinrichtung 30a, 30b wird ein Signalpegel erfasst. Die Steuervorrichtung 8 ist dann dazu ausgebildet zu detektieren, ob der Signalpegel größer ist als das Grundrauschen. Ist dies der Fall, dann wird ein Mobilfunksignal übertragen. Ein 2G-Signal wird insbesondere anhand der in regelmäßigen zeitlichen Abständen auftretenden 2G-Bursts (z.B. GSM-Bursts) erkannt. Der zeitliche Abstand zwischen zwei 2G-Bursts beträgt 577 µsec. Die Steuervorrichtung 8 ist daher dazu ausgebildet, den von der zumindest einen ersten Detektionseinrichtung 30a (und natürlich auch von der zweiten Detektionseinrichtung 30b) der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung 4a detektierten Signalpegel auf dem zumindest einen Uplink-Signalpfad dahingehend zu untersuchen, ob in regelmäßigen zeitlichen Abständen ein 2G-Burst auftritt. In den 7A und 7B ist dies der Fall. Diese Untersuchung könnte beispielsweise durch eine Modulo 577 Rechenoperation erfolgen. Ist das Divisionsergebnis 0, dann würde in diesem Fall ein 2G-Signal vorliegen.
Liegt zwischen zwei erkannten 2G-Bursts noch ein weiteres Signal vor (wie in den 7A und 7B dargestellt), dann liegt ein Mischbetrieb vor. Es werden also 2G-Signale und NICHT-2G-Signale (z.B. 3G⁺-Signale) auf demselben Mobilfunkband übertragen.
Es wurde herausgefunden, dass grundsätzlich auch NICHT-2G-Signale (z.B. 3G⁺-Signale) über den zumindest einen ersten 2G-Verstärker 32a übertragen werden können. Dies ist allerdings nur dann zulässig, wenn der Signalpegel des detektierten NICHT-2G-Signals bzw. 3G⁺-Signals unterhalb eines bestimmten Schwellwerts liegt. Dies ist in 7A dargestellt. Der detektierte Signalpegel dieser zwischen zwei 2G-Bursts auftretenden 3G⁺-Signale wird daher gegenüber einem Schwellwert verglichen. Ist dieser Signalpegel unterhalb des Schwellwerts, dann können auch die 3G⁺-Signale über den zumindest einen ersten 2G-Verstärker 32a übertragen werden. Die Steuervorrichtung 8 ist daher dazu ausgebildet, in diesem Fall (7A) den ersten 2G-Betriebszustand einzunehmen.
Anders sieht es dagegen aus, wenn der detektierte Signalpegel der 3G⁺-Signale oberhalb eines ersten Schwellwerts liegt (7B). In diesem Fall dürfen die 3G⁺-Signale bzw. NICHT-2G-Signale nicht mehr über den zumindest einen ersten 2G-Verstärker 32a übertragen werden, weil ansonsten das an der Fahrzeugantenne anliegende Signal nicht mehr standardkonform wäre. In diesem Fall werden sowohl die 3G⁺-Signale als auch die 2G-Signale über den ersten 3G⁺-Verstärker 31a übertragen. Dies ist für die 2G-Signale erlaubt, weil der erste 3G⁺-Verstärker 31a eine geringere Ausgangsleistung aufweist als der erste 2G-Verstärker 32a. Für den Fall also, dass der Signalpegel (im Mischbetrieb) des detektierten 3G⁺-Signals oberhalb des ersten Schwellwerts liegt ( 7B), ist die Steuervorrichtung 8 dazu ausgebildet, den ersten 3G⁺-Betriebszustand einzunehmen.
Selbiges würde ebenfalls für die zweite Uplink-Verstärkereinrichtung 4B gelten. Auch hier dürfen über das dritte Mobilfunkband sowohl 2G-Signale als auch 3G⁺-Signale übertragen werden. In diesem Fall wird der Signalpegel durch die zweite Detektionseinrichtung 30b erfasst.
Grundsätzlich kann die Steuervorrichtung 8 dazu ausgebildet sein, bei Detektion eines NICHT-2G-Signals anzunehmen, dass es sich bei diesem um 3G⁺-Signal handelt.
In den 5 und 8 ist vereinfacht dargestellt, wie eine solche Detektion erfolgt. In 5 sind die erste und die zweite Detektionseinrichtung 30a, 30b dargestellt, deren Ausgang mit der Steuervorrichtung 8 verbunden ist. Die Detektionseinrichtungen 30a, 30b können beispielsweise ein analoges Signal ausgeben, dessen Höhe zu der Höhe des detektierten Signalpegels korrespondiert. Sie könnten allerdings auch direkt ein digitales Signal ausgeben, welches der Steuervorrichtung 8 zugeführt wird. Die Steuervorrichtung 8 kann auch einen Analog/Digital-Wandler umfassen, der fortlaufend den Signalpegel erfasst, der von den Detektionseinrichtungen 30a, 30b ausgegeben wird.
Eine entsprechende beispielhafte Schaltung ist in 8 dargestellt. Der Signalpegel des 3G⁺-Signals oder 2G-Signals, das auf beispielsweise auf dem dritten Mobilfunkband übertragen wird, wird der ersten Detektionseinrichtung 30a zugeführt. Es könnte sich hierbei auch um zweite Detektionseinrichtung 30b handeln. Das Ergebnis selbst wird einem Komparator 80 zugeführt, dem an einem zweiten Ausgang der erste Schwellwert zugeführt wird. Der erste Schwellwert wird vorzugsweise von der Steuervorrichtung 8 erzeugt. Je nachdem ob das Signal am Ausgang der zumindest einen ersten Detektoreinrichtung 30a größer ist oder kleiner ist als der erste Schwellwert, gibt der Komparator 80 ein hohes oder ein niedriges Signal aus (insbesondere digital), welches von der Steuervorrichtung 8 erfasst wird.
Im Hinblick auf 7A würde der Komparator 80 lediglich alle 577 µsec ein Signal mit einer steigenden Flanke an seinem Ausgang ausgeben. In 7B würde er dies auch zwischendurch tun, wodurch die Steuervorrichtung 8 die Information erhält, dass der erste 3G⁺-Betriebszustand eingenommen werden sollte. Selbiges gilt, wenn kein Flankenwechsel in einer bestimmten Zeitdauer mehr erfolgt. Die Steuervorrichtung 8 kann vorzugsweise außerdem direkt mittels eines Analog-/DigitalWandlers das Signal am Ausgang der zumindest einen ersten Detektionseinrichtung 30a erfassen. Dadurch ist es der Steuervorrichtung 8 möglich festzustellen, dass auch andere Mobilfunkstandards (z.B. 3G⁺-Standards wie LTE) neben 2G-Standards in Betrieb sind. Bezogen auf die 7A und 7B kann die Steuervorrichtung 8 daher auch das 3G⁺-Signal (in 7A) erfassen, welches niedriger ist als der erste Schwellwert (aber über dem Grundrauschen liegt).
Nicht dargestellt ist ein entsprechendes Kraftfahrzeug, in welchem der erfindungsgemäße Mobilfunkkompensator verbaut ist.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Im Rahmen der Erfindung sind alle beschriebenen und/oder gezeichneten Merkmale beliebig miteinander kombinierbar.

Claims

Mobilfunkkompensator (1) zum Einsatz in Kraftfahrzeugen (2), zur Kompensation einer Signaldämpfung bei Übertragung von Sendesignalen eines Mobilfunkgerätes, mit folgenden Merkmalen: - es sind eine mobilfunkgeräteseitige Anschlusseinrichtung (2a) und eine antennenseitige Anschlusseinrichtung (2b) vorgesehen, wobei das Mobilfunkgerät über die mobilfunkgeräteseitige Anschlusseinrichtung (2a) an den Mobilfunkkompensator (1) anschließbar bzw. ankoppelbar ist und wobei eine Antenneneinrichtung an die antennenseitige Anschlusseinrichtung (2b) anschließbar ist; - die mobilfunkgeräteseitige Anschlusseinrichtung (2a) und die antennenseitige Anschlusseinrichtung (2b) sind über eine Signalstrecke (3) miteinander verbunden; - die Signalstrecke (3) umfasst zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad und zumindest einen ersten Downlink-Signalpfad, die Teil eines ersten Mobilfunkbandes sind; - es sind eine mobilfunkgeräteseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6a), eine antennenseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6b), eine erste Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) und eine Steuervorrichtung (8) vorgesehen; - die mobilfunkgeräteseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6a) ist mit ihrem gemeinsamen Signal-Anschluss (10) mittelbar oder unmittelbar mit der mobilfunkgeräteseitigen Anschlusseinrichtung (2a) verbunden und dazu ausgebildet, die Signalstrecke von der mobilfunkgeräteseitigen Anschlusseinrichtung (2a) kommend in den ersten Uplink-Signalpfad und in den ersten Downlink-Signalpfad aufzuteilen, die an einem ersten Uplink-Anschluss (16a) und an einem ersten Downlink-Anschluss (17a) anliegen; - die antennenseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6b) ist mit ihrem gemeinsamen Signal-Anschluss (11) mittelbar oder unmittelbar mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung (2b) verbunden oder verbindbar ist und dazu ausgebildet, die Signalstrecke von der antennenseitigen Anschlusseinrichtung (2b) kommend in den ersten Uplink-Signalpfad und in den ersten Downlink-Signalpfad aufzuteilen, die an einem ersten Uplink-Anschluss (21a) und an einem ersten Downlink-Anschluss (22a) anliegen; - die beiden ersten Uplink-Anschlüsse (16a, 21a) sind über die zumindest eine erste Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) miteinander verbunden oder verbindbar; - die erste Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) umfasst zumindest eine erste Detektionseinrichtung (30a), wobei die erste Detektionseinrichtung (30a) dazu ausgebildet ist, ein Signalpegel auf dem zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad zu detektieren und an die Steuervorrichtung (8) zu übermitteln, wobei die Steuervorrichtung (8) dazu ausgebildet ist, anhand des detektierten Signalpegels zu ermitteln, ob ein 2G-Signal und/oder ein NICHT-2G-Signal und/oder ein 3G⁺-Signal in dem zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad übertragen wird; - die erste Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) umfasst für den ersten Uplink-Signalpfad zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärker (31a) und zumindest einen ersten 2G-Verstärker (32a); - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, bei einem detektierten 2G-Signal in dem zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad, einen ersten 2G-Betriebszustand einzunehmen, wobei in dem ersten 2G-Betriebszustand der zumindest eine erste Uplink-Signalpfad über den zumindest einen ersten 2G-Verstärker (32a) mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung (2b) verbunden ist; - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, bei a) einem 3G⁺-Signal; oder b) Vorliegen eines NICHT-2G-Signals; oder c) Ausbleiben eines Signals; in dem zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad, einen ersten 3G⁺-Betriebszustand einzunehmen, wobei in dem ersten 3G⁺-Betriebszustand der zumindest eine erste Uplink-Signalpfad über den zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärker (31a) mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung (2b) verbunden ist.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - der erste 2G-Betriebszustand wird bei Detektion eines ausschließlichen 2G-Signals eingenommen; und/oder - der erste 3G⁺-Betriebszustand wird bei Detektion eines ausschließlichen 3G⁺-Signals eingenommen.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, bei einem detektierten 2G-Signal und: i. einem 3G⁺-Signal; oder ii. einem NICHT-2G-Signal; in dem zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad: a) den ersten 3G⁺-Betriebszustand einzunehmen, wenn der Signalpegel des 3G⁺-Signals oder des NICHT-2G-Signals oberhalb eines ersten Schwellwerts liegt; b) den ersten 2G-Betriebszustand einzunehmen, wenn der Signalpegel des 3G⁺-Signals oder des NICHT-2G-Signals unterhalb des ersten Schwellwerts oder unterhalb eines zweiten Schwellwerts liegt.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, den von der zumindest einen ersten Detektionseinrichtung (30a) der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) detektierten Signalpegel auf dem zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad dahingehend zu untersuchen, ob in regelmäßigen zeitlichen Abständen ein 2G-Burst auftritt .
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, um zu prüfen, ob der zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden 2G-Bursts 577µs entspricht, wobei die Steuervorrichtung dies insbesondere durch eine Modulo 577 Rechenoperation überprüft.
Mobilfunkkompensator (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, im ersten 3G⁺-Betriebszustand den zumindest einen ersten 2G-Verstärker (32a) der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) auszuschalten und/oder wegzuschalten; und/oder - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet im ersten 2G-Betriebszustand den zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärker (31a) der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) auszuschalten und/oder wegzuschalten.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet: a) die Versorgungsspannung des zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärkers (31a) und/oder des zumindest einen ersten 2G-Verstärkers (32a) der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) in dem zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad auszuschalten bzw. zu reduzieren, um diesen auszuschalten; und/oder b) einen Steueranschluss des zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärkers (31a) und/oder des zumindest einen ersten 2G-Verstärkers (32a) der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) in dem zumindest einen ersten Uplink-Signalpfad mit einem entsprechenden Steuersignal zu beaufschlagen, sodass sich der zumindest eine erste 3G⁺-Verstärker (31a) und/oder der zumindest eine erste 2G-Verstärker (32a) der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) ausschaltet.
Mobilfunkkompensator (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die erste Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) umfasst eine Uplink-Schalteinrichtung (33), die in dem ersten Uplink-Signalpfad angeordnet ist; - die Uplink-Schalteinrichtung (33) umfasst einen Anschlusseingang (33a) und zwei Anschlussausgänge (33b, 33c) ; - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, die Uplink-Schalteinrichtung (33) derart anzusteuern, dass diese den Anschlusseingang (33a) mit einem der Anschlussausgänge (33b, 33c) verbindet; - der Anschlusseingang (33a) der Uplink-Schalteinrichtung (33) ist mittelbar oder unmittelbar mit dem ersten Uplink-Anschluss (16a) der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6a) verbunden; - ein erster Anschlussausgang (33b) der Uplink-Schalteinrichtung (33) ist mit dem zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärker (31a) der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) verbunden; - ein zweiter Anschlussausgang (33c) der Uplink-Schalteinrichtung (33) ist mit dem zumindest einen ersten 2G-Verstärker (32a) der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) verbunden.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, die Uplink-Schalteinrichtung (33) derart anzusteuern, dass diese den Anschlusseingang (33a) mit dem ersten Anschlussausgang (33b) verbindet, wenn der erste 3G⁺-Betriebszustand vorliegt; - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, die Uplink-Schalteinrichtung (33) derart anzusteuern, dass diese den Anschlusseingang (33a) mit dem zweiten Anschlussausgang (33c) verbindet, wenn der erste 2G-Betriebszustand vorliegt.
Mobilfunkkompensator (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: - ein Ausgang des zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärkers (31a) der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) ist mit dem ersten Uplink-Anschluss (21a) der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6b)verbunden.
Mobilfunkkompensator (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: - ein Ausgang des zumindest einen ersten 2G-Verstärkers (32a) der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) ist mit der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6a) verbunden.
Mobilfunkkompensator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - es ist eine antennenseitige Schalteinrichtung (40) vorgesehen; - die antennenseitige Schalteinrichtung (40) umfasst einen Antennenanschluss (40a), einen 3G⁺-Anschluss (40b) und einen ersten 2G-Anschluss (40c); - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, die antennenseitige Schalteinrichtung (40) derart anzusteuern, dass diese den Antennenanschluss (40a) der antennenseitigen Schalteinrichtung (40) mit dem 3G⁺-Anschluss (40b) oder dem ersten 2G-Anschluss (40c) verbindet; - der Antennenanschluss (40a) ist mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung (2b) verbunden; - der 3G⁺-Anschluss (40b) ist mit dem gemeinsamen Signal-Anschluss (11) der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6b) verbunden; - der erste 2G-Anschluss (40c) ist mit einem Ausgang des zumindest einen ersten 2G-Verstärkers (32a) der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) verbunden.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, die antennenseitige Schalteinrichtung (40) derart anzusteuern, dass diese im ersten 3G⁺-Betriebszustand den Antennenanschluss (40a) der antennenseitigen Schalteinrichtung (40) mit dem 3G⁺-Anschluss (40b) verbindet; und/oder - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, die antennenseitige Schalteinrichtung (40) derart anzusteuern, dass diese im ersten 2G-Betriebszustand den Antennenanschluss (40a) der antennenseitigen Schalteinrichtung (40) mit dem ersten 2G-Anschluss (40c) verbindet.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die antennenseitige Schalteinrichtung (40) umfasst einen Bypass-Anschluss; - es ist eine mobilfunkgeräteseitige Schalteinrichtung vorgesehen; - die mobilfunkgeräteseitige Schalteinrichtung umfasst einen Mobilfunkgeräteanschluss, einen Frequenz-Aufteilungseinrichtungsanschluss und einen Bypass-Anschluss; - der Mobilfunkgeräteanschluss der mobilfunkgeräteseitigen Schalteinrichtung ist mit der mobilfunkgeräteseitigen Anschlusseinrichtung (2a) verbunden; - der Frequenz-Aufteilungseinrichtungsanschluss der mobilfunkgeräteseitigen Schalteinrichtung ist mit dem gemeinsamen Signal-Anschluss (10) der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6a) verbunden; - der Bypass-Anschluss der mobilfunkgeräteseitigen Schalteinrichtung ist mit dem Bypass-Anschluss der antennenseitigen Schalteinrichtung (40) verbunden.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Steuervorrichtung (8) ist in einem Bypass-Betriebszustand dazu ausgebildet, die antennenseitige Schalteinrichtung (40) derart anzusteuern, dass diese den Antennenanschluss (40a) der antennenseitige Schalteinrichtung (40) mit dem Bypass-Anschluss der antennenseitigen Schalteinrichtung (40) verbindet; - die Steuervorrichtung (8) ist in dem Bypass-Betriebszustand weiter dazu ausgebildet, die mobilfunkgeräteseitige Schalteinrichtung derart anzusteuern, dass diese den Mobilfunkgeräteanschluss der mobilfunkgeräteseitigen Schalteinrichtung mit dem Bypass-Anschluss der mobilfunkgeräteseitigen Schalteinrichtung verbindet.
Mobilfunkkompensator (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die erste Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) umfasst noch zumindest einen ersten Vorverstärker (34a); - der zumindest eine erste Vorverstärker (34a) ist zwischen der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6a) und dem zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärker (31a) und dem zumindest einen ersten 2G-Verstärker (32a) der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) angeordnet.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, einen Verstärkungsfaktor des zumindest einen ersten Vorverstärkers (34a) der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) einzustellen; und/oder - die zumindest eine erste Detektionseinrichtung (30a) der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) ist in Signalübertragungsrichtung vor oder nach dem zumindest einen Vorverstärker (34a) angeordnet.
Mobilfunkkompensator (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Signalstrecke (3) umfasst zumindest einen zweiten Uplink-Signalpfad und zumindest einen zweiten Downlink-Signalpfad, die Teil eines zweiten Mobilfunkbandes sind; - die mobilfunkgeräteseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6a) ist weiterhin dazu ausgebildet, die Signalstrecke (3) von der mobilfunkgeräteseitigen Anschlusseinrichtung (2a) kommend in den zweiten Uplink-Signalpfad und in den zweiten Downlink-Signalpfad aufzuteilen, die an einem zweiten Uplink-Anschluss (16b) und an einem zweiten Downlink-Anschluss (17b) der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6a) anliegen; - die antennenseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6b) ist weiterhin dazu ausgebildet, die Signalstrecke (3) von der antennenseitigen Anschlusseinrichtung (2b) kommend in den zweiten Uplink-Signalpfad und in den zweiten Downlink-Signalpfad aufzuteilen, die an einem zweiten Uplink-Anschluss (21b) und an einem zweiten Downlink-Anschluss (22b) der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6b) anliegen; - die beiden zweiten Uplink-Anschlüsse (16b, 21b) sind über die zumindest eine erste Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) miteinander verbunden oder verbindbar; - die zumindest eine erste Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) umfasst einen zweiten 3G⁺-Verstärker (31b), der in dem zweiten Uplink-Signalpfad angeordnet ist.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 18 und einem der Ansprüche 16 oder 17, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - ein Teil des ersten Uplink-Signalpfads und ein Teil des zweiten Uplink-Signalpfads sind innerhalb der ersten Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) über ein gemeinsames Leitungsstück (45) geführt, wobei in diesem Leitungsstück (45) der zumindest eine erste Vorverstärker (34a) angeordnet ist.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die erste Uplink-Verstärkereinrichtung (4a) umfasst noch ein erstes und ein zweites Matching-Network (50a, 51a) ; - das erste Matching-Network (50a) ist an dem ersten und dem zweiten Uplink-Anschluss (16a, 16b) der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6a) angeordnet und dazu ausgebildet, den ersten und den zweiten Uplink-Signalpfad zusammenzufassen und mit dem gemeinsamen Leitungsstück (45) zu verbinden; - das zweite Matching-Network (51a) ist in Signalübertragungsrichtung nach dem zumindest einen ersten Vorverstärker (34a) mit dem gemeinsamen Leitungsstück (45) verbunden und dazu ausgebildet, die zusammengefassten ersten und zweiten Uplink-Signalpfade aufzutrennen und mit einem jeweiligen ersten und zweiten Ausgangsanschluss zu verbinden; - der erste Ausgangsanschluss ist mit dem zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärker (31a) und/oder 2G-Verstärker (32a) verbunden oder verbindbar und der zweite Ausgangsanschluss ist mit dem zweiten 3G⁺-Verstärker (31b) verbunden.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - das erste und/oder zweite Matching-Network (50a, 51a) umfasst diskrete Bauelemente aus der Gruppe der: a) Kapazitäten; und b) Induktivitäten.
Mobilfunkkompensator (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Signalstrecke (3) umfasst zumindest einen dritten Uplink-Signalpfad und zumindest einen dritten Downlink-Signalpfad, die Teil eines dritten Mobilfunkbandes sind; - die mobilfunkgeräteseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6a) ist weiterhin dazu ausgebildet, die Signalstrecke (3) von der mobilfunkgeräteseitigen Anschlusseinrichtung (2a) kommend in den dritten Uplink-Signalpfad und in den dritten Downlink-Signalpfad aufzuteilen, die an einem dritten Uplink-Anschluss (16c) und an einem dritten Downlink-Anschluss (17c) der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6a) anliegen; - die antennenseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6b) ist weiterhin dazu ausgebildet, die Signalstrecke (3) von der antennenseitigen Anschlusseinrichtung (2b) kommend in den dritten Uplink-Signalpfad und in den dritten Downlink-Signalpfad aufzuteilen, die an einem dritten Uplink-Anschluss (21c) und an einem dritten Downlink-Anschluss (22c) der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6b) anliegen; - die beiden dritten Uplink-Anschlüsse (16c, 21c) sind über eine zweite Uplink-Verstärkereinrichtung (4b) miteinander verbunden oder verbindbar; - die zweite Uplink-Verstärkereinrichtung (4b) umfasst zumindest eine zweite Detektionseinrichtung (30b), wobei die zweite Detektionseinrichtung (30b) dazu ausgebildet ist, ein Signalpegel auf dem zumindest einen dritten Uplink-Signalpfad zu detektieren und an die Steuervorrichtung (8) zu übermitteln, wobei die Steuervorrichtung (8) dazu ausgebildet ist, anhand des detektierten Signalpegels zu ermitteln, ob ein 2G-Signal und/oder ein NICHT-2G-Signal und/oder ein 3G⁺-Signal in dem zumindest einen dritten Uplink-Signalpfad übertragen wird; - die zweite Uplink-Verstärkereinrichtung (4b) umfasst für den dritten Uplink-Signalpfad zumindest einen dritten 3G⁺-Verstärker (31c) und zumindest einen zweiten 2G-Verstärker (32b); - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, bei einem detektierten insbesondere ausschließlichen 2G-Signal in dem zumindest einen dritten Uplink-Signalpfad, einen zweiten 2G-Betriebszustand einzunehmen, wobei in dem zweiten 2G-Betriebszustand der zumindest eine dritte Uplink-Signalpfad über den zumindest einen zweiten 2G-Verstärker (32b) mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung (2b) verbunden ist; - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, bei a) einem insbesondere ausschließlichen 3G⁺-Signal; oder b) Vorliegen eines insbesondere ausschließlichen NICHT-2G-Signals; oder c) Ausbleiben eines Signals; in dem zumindest einen dritten Uplink-Signalpfad, einen zweiten 3G⁺-Betriebszustand einzunehmen, wobei in dem zweiten 3G⁺-Betriebszustand der zumindest eine dritte Uplink-Signalpfad über den zumindest einen dritten 3G⁺-Verstärker (31c) mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung (2b) verbunden ist.
Mobilfunkkompensator (1) nach einem der vorherigen Ansprüche oder nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - Steuervorrichtung (8) ist nach dem Startvorgang des Mobilfunkkompensators dazu ausgebildet, den ersten 3G⁺-Betriebszustand einzunehmen; und/oder - Steuervorrichtung (8) ist nach dem Startvorgang des Mobilfunkkompensators dazu ausgebildet, den zweiten 3G⁺-Betriebszustand einzunehmen.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 22 oder 23, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die zweite Uplink-Verstärkereinrichtung (4b) umfasst eine Uplink-Schalteinrichtung (37), die in dem dritten Uplink-Signalpfad angeordnet ist; - die Uplink-Schalteinrichtung (37) umfasst einen Anschlusseingang (37a) und zwei Anschlussausgänge (37b, 37c) ; - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, die Uplink-Schalteinrichtung (37) der zweiten Uplink-Verstärkereinrichtung (4b) derart anzusteuern, dass diese den Anschlusseingang (37a) mit einem der Anschlussausgänge (37b, 37b) verbindet; - der Anschlusseingang (37a) der Uplink-Schalteinrichtung (37) der zweiten Uplink-Verstärkereinrichtung (4b) ist mittelbar oder unmittelbar mit dem dritten Uplink-Anschluss (16c) der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6a) verbunden; - ein erster Anschlussausgang (37b) der Uplink-Schalteinrichtung (37) der zweiten Uplink-Verstärkereinrichtung (4b) ist mit dem zumindest einen dritten 3G⁺-Verstärker (31c) der zweiten Uplink-Verstärkereinrichtung (4b) verbunden; - ein zweiter Anschlussausgang (37c) der Uplink-Schalteinrichtung (37) der zweiten Uplink-Verstärkereinrichtung (4b) ist mit dem zumindest einen zweiten 2G-Verstärker (32b) der zweiten Uplink-Verstärkereinrichtung (4b) verbunden; - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, die Uplink-Schalteinrichtung (37) der zweiten Uplink-Verstärkereinrichtung (4b) derart anzusteuern, dass diese den Anschlusseingang (37a) mit dem ersten Anschlussausgang (37b) verbindet, wenn der zweite 3G⁺-Betriebszustand vorliegt; - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, die Uplink-Schalteinrichtung (37) der zweiten Uplink-Verstärkereinrichtung (4b) derart anzusteuern, dass diese den Anschlusseingang (37a) mit dem zweiten Anschlussausgang (37c) verbindet, wenn der zweite 2G-Betriebszustand vorliegt.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 22, 23 oder 24 und Anspruch 12, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die antennenseitige Schalteinrichtung (40) umfasst außerdem einen zweiten 2G-Anschluss (40d); - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, die antennenseitige Schalteinrichtung (40) derart anzusteuern, dass diese den Antennenanschluss (40a) der antennenseitige Schalteinrichtung (40) mit dem zweiten 2G-Anschluss (40d) verbindet; - der zweite 2G-Anschluss (40d) ist mit einem Ausgang des zumindest einen zweiten 2G-Verstärkers (32b) der zweiten Uplink-Verstärkereinrichtung (4b) verbunden; - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, die antennenseitige Schalteinrichtung (40) derart anzusteuern, dass diese im zweiten 3G⁺-Betriebszustand den Antennenanschluss (40a) der antennenseitigen Schalteinrichtung (40) mit dem 3G⁺-Anschluss (40b) verbindet; und/oder - die Steuervorrichtung (8) ist dazu ausgebildet, die antennenseitige Schalteinrichtung (40) derart anzusteuern, dass diese im zweiten 2G-Betriebszustand den Antennenanschluss (40a) der antennenseitigen Schalteinrichtung (40) mit dem zweiten 2G-Anschluss (40d) verbindet.
Mobilfunkkompensator (1) nach einem der Ansprüche 22 bis 25, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die zweite Uplink-Verstärkereinrichtung (4b) umfasst noch zumindest einen zweiten Vorverstärker (34b); - der zumindest eine zweite Vorverstärker (34b) ist zwischen der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6a) und dem zumindest einen dritten 3G⁺-Verstärker (31c) und dem zumindest einen zweiten 2G-Verstärker (32b) der zweiten Uplink-Verstärkereinrichtung (4b) angeordnet.
Mobilfunkkompensator (1) nach einem der Ansprüche 22 bis 26, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Signalstrecke (3) umfasst zumindest einen vierten Uplink-Signalpfad und zumindest einen vierten Downlink-Signalpfad, die Teil eines vierten Mobilfunkbandes sind; - die mobilfunkgeräteseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6a) ist weiterhin dazu ausgebildet, die Signalstrecke (3) von der mobilfunkgeräteseitigen Anschlusseinrichtung (2a) kommend in den vierten Uplink-Signalpfad und in den vierten Downlink-Signalpfad aufzuteilen, die an einem vierten Uplink-Anschluss (16d) und an einem vierten Downlink-Anschluss (17d) der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6a) anliegen; - die antennenseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6b) ist weiterhin dazu ausgebildet, die Signalstrecke (3) von der antennenseitigen Anschlusseinrichtung (2b) kommend in den vierten Uplink-Signalpfad und in den vierten Downlink-Signalpfad aufzuteilen, die an einem vierten Uplink-Anschluss (21d) und an einem vierten Downlink-Anschluss (22d) der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6b) anliegen; - die beiden vierten Uplink-Anschlüsse (16d, 22d) sind über die zumindest eine zweite Uplink-Verstärkereinrichtung (4b) miteinander verbunden oder verbindbar; - die zumindest eine zweite Uplink-Verstärkereinrichtung (4b) umfasst einen vierten 3G⁺-Verstärker (31d), der in dem vierten Uplink-Signalpfad angeordnet ist.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 26 und 27, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - ein Teil des dritten Uplink-Signalpfads und ein Teil des vierten Uplink-Signalpfads sind innerhalb der zweiten Uplink-Verstärkereinrichtung (4b) über ein gemeinsames Leitungsstück (46) geführt, wobei in diesem Leitungsstück (46) der zumindest eine zweite Vorverstärker (34b) angeordnet ist; und/oder - die zumindest eine zweite Detektionseinrichtung (30b) der zweiten Uplink-Verstärkereinrichtung (4b) ist in Signalübertragungsrichtung vor oder nach dem zumindest einen zweiten Vorverstärker (34b) angeordnet.
Mobilfunkkompensator (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - es ist eine erste Downlink-Verstärkereinrichtung (9a) vorgesehen; - die beiden ersten Downlink-Anschlüsse (17a, 22a) sind über die erste Downlink-Verstärkereinrichtung (9a) miteinander verbunden; - die erste Downlink-Verstärkereinrichtung (9a) umfasst einen ersten LNA (60a) und ein erstes Bandpassfilter (61a) ; - das erste Bandpassfilter (61a) ist an dem Ausgang des ersten LNAs (60a) angeordnet, wobei ein Eingang des ersten LNAs (60a) mit dem ersten Downlink-Anschluss (22a) der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6b) verbunden ist.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 29, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die erste Downlink-Verstärkereinrichtung (9a) umfasst zumindest einen ersten Hauptverstärker (62a); - der zumindest eine erste Hauptverstärker (62a) ist zwischen dem ersten Bandpassfilter (61a) und dem ersten Downlink-Anschluss (17a) der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6a) angeordnet.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 30 und Anspruch 18, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die beiden zweiten Downlink-Anschlüsse (17b, 22b) sind über die erste Downlink-Verstärkereinrichtung (9a) miteinander verbunden; - die erste Downlink-Verstärkereinrichtung (9a) umfasst einen zweiten LNA (60b) und ein zweites Bandpassfilter (61b) ; - das zweite Bandpassfilter (61b) ist an dem Ausgang des zweiten LNAs (60b) angeordnet, wobei ein Eingang des zweiten LNAs (60b) mit dem zweiten Downlink-Anschluss (22b) der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6b) verbunden ist; - ein Teil des ersten Downlink-Signalpfads und ein Teil des zweiten Downlink-Signalpfads sind innerhalb der ersten Downlink-Verstärkereinrichtung (9a) über ein gemeinsames Leitungsstück (63) geführt, wobei in diesem Leitungsstück (63) der zumindest eine erste Hauptverstärker (62a) angeordnet ist.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 31, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die erste Downlink-Verstärkereinrichtung (9a) umfasst noch ein erstes und ein zweites Matching-Network (64a, 65a) ; - das erste Matching-Network (64a) ist nach dem ersten und dem zweiten Bandpassfilter (61a, 61b) der ersten Downlink-Verstärkereinrichtung (9a) angeordnet und dazu ausgebildet, den ersten und den zweiten Downlink-Signalpfad zusammenzufassen und mit dem gemeinsamen Leitungsstück (63) zu verbinden; - der zumindest eine erste Hauptverstärker (62a) ist in dem gemeinsamen Leitungsstück (63) angeordnet und dazu ausgebildet, Downlinksignale auf dem ersten und dem zweiten Downlink-Signalpfad zu verstärken; - das zweite Matching-Network (65a) ist nach dem zumindest einen ersten Hauptverstärker (62a) mit dem gemeinsamen Leitungsstück (63) verbunden und dazu ausgebildet, die zusammengefassten ersten und zweiten Downlink-Signalpfade aufzutrennen und mit dem jeweiligen ersten und zweiten Downlink-Anschluss (17a, 17b) der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6a) zu verbinden.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 22 und 27, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - es ist eine zweite Downlink-Verstärkereinrichtung (9b) vorgesehen; und: a) die beiden dritten Downlink-Anschlüsse (17c, 22c) sind über die zweite Downlink-Verstärkereinrichtung (9b) miteinander verbunden; und die zweite Downlink-Verstärkereinrichtung (9b) umfasst einen dritten LNA (60c) und ein drittes Bandpassfilter (61c); und das dritte Bandpassfilter (61c) ist an dem Ausgang des dritten LNAs (60c) angeordnet, wobei ein Eingang des dritten LNAs (60c) mit dem dritten Downlink-Anschluss (22c) der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6b) verbunden ist; und b) die beiden vierten Downlink-Anschlüsse (17d, 22d) sind über die zweite Downlink-Verstärkereinrichtung (9b) miteinander verbunden; und die zweite Downlink-Verstärkereinrichtung (9b) umfasst einen vierten LNA (60d) und ein viertes Bandpassfilter (61d); und das vierte Bandpassfilter (61f) ist an dem Ausgang des vierten LNAs (60d) angeordnet, wobei ein Eingang des vierten LNAs (60d) mit dem vierten Downlink-Anschluss (22d) der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6b) verbunden ist; und - die zweite Downlink-Verstärkereinrichtung (9b) umfasst zumindest einen zweiten Hauptverstärker (62b); - ein Teil des dritten Downlink-Signalpfads und ein Teil des vierten Downlink-Signalpfads sind innerhalb der zweiten Downlink-Verstärkereinrichtung (9b) über ein gemeinsames Leitungsstück (70) geführt, wobei in diesem Leitungsstück (70) der zumindest eine zweite Hauptverstärker (62b) angeordnet ist.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 33, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die zweite Downlink-Verstärkereinrichtung (9b) umfasst noch ein drittes und ein viertes Matching-Network (64b, 65b); - das dritte Matching-Network (64b) ist nach dem dritten und dem vierten Bandpassfilter (61c, 61d) der zweiten Downlink-Verstärkereinrichtung (9b) angeordnet und dazu ausgebildet, den dritten und den vierten Downlink-Signalpfad zusammenzufassen und mit dem gemeinsamen Leitungsstück (70) zu verbinden; - der zumindest eine zweite Hauptverstärker (62b) ist in dem gemeinsamen Leitungsstück (70) angeordnet und dazu ausgebildet, Downlinksignale auf dem dritten und dem vierten Downlink-Signalpfad zu verstärken; - das vierte Matching-Network (65b) ist nach dem zumindest einen zweiten Hauptverstärker (62b) mit dem gemeinsamen Leitungsstück (70) verbunden und dazu ausgebildet, die zusammengefassten dritten und vierten Downlink-Signalpfade aufzutrennen und mit dem jeweiligen dritten und vierten Downlink-Anschluss (17c, 17d) der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6a) zu verbinden.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 31 oder 33, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - in dem gemeinsamen Leitungsstück (63) der ersten Downlink-Verstärkereinrichtung (9a) ist noch ein erstes Downlink-Dämpfungsglied und/oder eine erste Downlink-Detektoreinrichtung angeordnet, wobei die Steuervorrichtung (8) dazu ausgebildet ist, das erste Downlink-Dämpfungsglied anzusteuern und/oder einen Signalpegel in dem gemeinsamen Leitungsstück (63) von der ersten Downlink-Detektoreinrichtung zu empfangen; und/oder - in dem gemeinsamen Leitungsstück (70) der zweiten Downlink-Verstärkereinrichtung (9b) ist noch ein zweites Downlink-Dämpfungsglied und/oder eine zweite Downlink-Detektoreinrichtung angeordnet, wobei die Steuervorrichtung (8) dazu ausgebildet ist, das zweite Downlink-Dämpfungsglied anzusteuern und/oder einen Signalpegel in dem gemeinsamen Leitungsstück (70) von der zweiten Downlink-Detektoreinrichtung zu empfangen.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 18 und Anspruch 27, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die mobilfunkgeräteseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6a) umfasst: a) eine Eingangs-Frequenzweiche (12a); b) ein erstes Matching-Network (13a); c) ein zweites Matching-Network (13b); d) eine erste Frequenzweiche (15a); e) eine zweite Frequenzweiche (15b); f) eine dritte Frequenzweiche (15c); g) eine vierte Frequenzweiche (15d); - die Eingangs-Frequenzweiche (12a) ist mittelbar oder unmittelbar mit der mobilfunkgeräteseitigen Anschlusseinrichtung (2a) verbunden; - die Eingangs-Frequenzweiche (12a) umfasst einen Low-band-Anschluss (12a₁) und einen Highband-Anschluss (12a₂) und ist dazu ausgebildet, das erste und das zweite Mobilfunkband an dem Lowband-Anschluss (12a₁) auszugeben und zu empfangen und das dritte und das vierte Mobilfunkband an dem Highband-Anschluss (12a₂) auszugeben und zu empfangen; - das erste Matching-Network (13a): a) ist mit einem gemeinsamen Anschluss mit dem Lowband-Anschluss (12a₁) der Eingangs-Frequenzweiche verbunden (12a); b) umfasst einen ersten Mobilfunkband-Anschluss (14a) und ist dazu ausgebildet, das erste Mobilfunkband an dem ersten Mobilfunkband-Anschluss (14a) auszugeben und zu empfangen; c) umfasst einen zweiten Mobilfunkband-Anschluss (14b) und ist dazu ausgebildet, das zweite Mobilfunkband an dem zweiten Mobilfunkband-Anschluss (14b) auszugeben und zu empfangen; - das zweite Matching-Network (13b): a) ist mit einem gemeinsamen Anschluss mit dem Highband-Anschluss (12a₂) der Eingangs-Frequenzweiche (12a) verbunden; b) umfasst einen dritten Mobilfunkband-Anschluss (14c) und ist dazu ausgebildet, das dritte Mobilfunkband an dem dritten Mobilfunkband-Anschluss (14c) auszugeben und zu empfangen; c) umfasst einen vierten Mobilfunkband-Anschluss (14d) und ist dazu ausgebildet, das vierte Mobilfunkband an dem vierten Mobilfunkband-Anschluss (14d) auszugeben und zu empfangen; - die erste Frequenzweiche (15a) umfasst einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem ersten Mobilfunkband-Anschluss (14a) des ersten Matching-Networks (13a) verbunden ist; die erste Frequenzweiche (15a) umfasst den ersten Uplink-Anschluss (16a) und den ersten Downlink-Anschluss (17a) ; die erste Frequenzweiche (15a) ist dazu ausgebildet, das Uplink-Signal des ersten Mobilfunkbands an dem ersten Uplink-Anschluss (16a) auszugeben und das Downlink-Signal des ersten Mobilfunkbands von dem ersten Downlink-Anschluss (17a) zu empfangen; - die zweite Frequenzweiche (15b) umfasst einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem zweiten Mobilfunkband-Anschluss (14b) des ersten Matching-Networks (13a) verbunden ist; die zweite Frequenzweiche (15b) umfasst den zweiten Uplink-Anschluss (16b) und den zweiten Downlink-Anschluss (17b); die zweite Frequenzweiche (15b) ist dazu ausgebildet, das Uplink-Signal des zweiten Mobilfunkbands an dem zweiten Uplink-Anschluss (16b) auszugeben und das Downlink-Signal des zweiten Mobilfunkbands von dem zweiten Downlink-Anschluss (17b) zu empfangen; - die dritte Frequenzweiche (15c) umfasst einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem dritten Mobilfunkband-Anschluss (14c) des zweiten Matching-Networks (13b) verbunden ist; die dritte Frequenzweiche (15c) umfasst den dritten Uplink-Anschluss (16c) und den dritten Downlink-Anschluss (17c); die dritte Frequenzweiche (15c) ist dazu ausgebildet, das Uplink-Signal des dritten Mobilfunkbands an dem dritten Uplink-Anschluss (16c) auszugeben und das Downlink-Signal des dritten Mobilfunkbands von dem dritten Downlink-Anschluss (17c) zu empfangen; - die vierte Frequenzweiche (15d) umfasst einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem vierten Mobilfunkband-Anschluss (14d) des zweiten Matching-Networks (13b) verbunden ist; die vierte Frequenzweiche (15d) umfasst den vierten Uplink-Anschluss (16d) und den vierten Downlink-Anschluss (17d); die vierte Frequenzweiche (15d) ist dazu ausgebildet, das Uplink-Signal des vierten Mobilfunkbands an dem vierten Uplink-Anschluss (16d) auszugeben und das Downlink-Signal des vierten Mobilfunkbands von dem vierten Downlink-Anschluss (17d) zu empfangen.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die antennenseitige Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6b) umfasst: a) eine Eingangs-Frequenzweiche (12b); b) ein erstes Matching-Network (18a); c) ein zweites Matching-Network (18b); d) eine erste Frequenzweiche (20a); e) eine zweite Frequenzweiche (20b); f) eine dritte Frequenzweiche (20c); g) eine vierte Frequenzweiche (20d); - die Eingangs-Frequenzweiche (12b) ist mittelbar oder unmittelbar mit der antennenseitigen Anschlusseinrichtung verbunden (2b); - die Eingangs-Frequenzweiche (12b) umfasst einen Lowband-Anschluss (12b₁) und einen Highband-Anschluss (12b₂) und ist dazu ausgebildet, das erste und das zweite Mobilfunkband an dem Lowband-Anschluss (12b₁) auszugeben und zu empfangen und das dritte und das vierte Mobilfunkband an dem Highband-Anschluss (12b₂) auszugeben und zu empfangen; - das erste Matching-Network (18a): a) ist mit einem gemeinsamen Anschluss mit dem Lowband-Anschluss (12b₁) der Eingangs-Frequenzweiche (12b) verbunden; b) umfasst einen ersten Mobilfunkband-Anschluss (19a) und ist dazu ausgebildet, das erste Mobilfunkband an dem ersten Mobilfunkband-Anschluss (19a) auszugeben und zu empfangen; c) umfasst einen zweiten Mobilfunkband-Anschluss (19b) und ist dazu ausgebildet, das zweite Mobilfunkband an dem zweiten Mobilfunkband-Anschluss (19b) auszugeben und zu empfangen; - das zweite Matching-Network (18b): a) ist mit einem gemeinsamen Anschluss mit dem Highband-Anschluss (12b₂) der Eingangs-Frequenzweiche (12b) verbunden; b) umfasst einen dritten Mobilfunkband-Anschluss (19c) und ist dazu ausgebildet, das dritte Mobilfunkband an dem dritten Mobilfunkband-Anschluss (19c) auszugeben und zu empfangen; c) umfasst einen vierten Mobilfunkband-Anschluss (19d) und ist dazu ausgebildet, das vierte Mobilfunkband an dem vierten Mobilfunkband-Anschluss (19d) auszugeben und zu empfangen; - die erste Frequenzweiche (20a) umfasst einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem ersten Mobilfunkband-Anschluss (19a) des ersten Matching-Networks (18a) verbunden ist; die erste Frequenzweiche (20a) umfasst den ersten Uplink-Anschluss (21a) und den ersten Downlink-Anschluss (22a) ; die erste Frequenzweiche (20a) ist dazu ausgebildet, das Uplink-Signal des ersten Mobilfunkbands an dem ersten Uplink-Anschluss (21a) zu empfangen und das Downlink-Signal des ersten Mobilfunkbands an dem ersten Downlink-Anschluss (22a) auszugeben; - die zweite Frequenzweiche (20b) umfasst einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem zweiten Mobilfunkband-Anschluss (19b) des ersten Matching-Networks (18a) verbunden ist; die zweite Frequenzweiche (20b) umfasst den zweiten Uplink-Anschluss (21b) und den zweiten Downlink-Anschluss (22b); die zweite Frequenzweiche (20b) ist dazu ausgebildet, das Uplink-Signal des zweiten Mobilfunkbands an dem zweiten Uplink-Anschluss (21b) zu empfangen und das Downlink-Signal des zweiten Mobilfunkbands an dem zweiten Downlink-Anschluss (22b) auszugeben; - die dritte Frequenzweiche (20c) umfasst einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem dritten Mobilfunkband-Anschluss (19c) des zweiten Matching-Networks (18b) verbunden ist; die dritte Frequenzweiche (20c) umfasst den dritten Uplink-Anschluss (21c) und den dritten Downlink-Anschluss (22c); die dritte Frequenzweiche (20c) ist dazu ausgebildet, das Uplink-Signal des dritten Mobilfunkbands an dem dritten Uplink-Anschluss (21c) zu empfangen und das Downlink-Signal des dritten Mobilfunkbands an dem dritten Downlink-Anschluss (22c) auszugeben; - die vierte Frequenzweiche (22d) umfasst einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem vierten Mobilfunkband-Anschluss (19d) des zweiten Matching-Networks (18b) verbunden ist; die vierte Frequenzweiche (20d) umfasst den vierten Uplink-Anschluss (21d) und den vierten Downlink-Anschluss (22d); die vierte Frequenzweiche (20d) ist dazu ausgebildet, das Uplink-Signal des vierten Mobilfunkbands an dem vierten Uplink-Anschluss (21d) zu empfangen und das Downlink-Signal des vierten Mobilfunkbands an dem vierten Downlink-Anschluss (22d) auszugeben.
Mobilfunkkompensator (1) einem der Ansprüche 36 oder 37, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Eingangs-Frequenzweiche (12a, 12b) ist ein Diplexer; und/oder - das erste Matching-Network (13a, 18a) ist ein Diplexer; und/oder - das zweite Matching-Network (13b, 18b) ist ein Diplexer; und/oder - die erste Frequenzweiche (15a, 20a) ist ein Duplexer; und/oder - die zweite Frequenzweiche (15b, 20b) ist ein Duplexer; und/oder - die dritte Frequenzweiche (15c, 20c) ist ein Duplexer; und/oder - die vierte Frequenzweiche (15d, 20d) ist ein Duplexer.
Mobilfunkkompensator (1) einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - es ist zumindest ein Dämpfungssteller (41) vorgesehen; - der zumindest eine Dämpfungssteller (41) ist zwischen der mobilfunkgeräteseitigen Anschlusseinrichtung (2a) und der mobilfunkgeräteseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6a) angeordnet und/oder der zumindest eine Dämpfungssteller (41) ist zwischen der antennenseitigen Anschlusseinrichtung (2b) und der antennenseitigen Frequenz-Aufteilungseinrichtung (6b) angeordnet.
Mobilfunkkompensator (1) Anspruch 39, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Steuervorrichtung (8) ist im ersten 3G⁺-Betriebszustand und/oder im ersten 2G-Betriebszustand dazu ausgebildet, den zumindest einen Dämpfungssteller (41) derart anzusteuern, dass dieser für den Fall die Dämpfung erhöht, falls der von der ersten Detektionseinrichtung detektierte Signalpegel einen a) oberen Grenzwert erreicht oder überschreitet; oder b) einen unteren Grenzwert erreicht oder unterschreitet.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 40, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - der obere Grenzwert ist im ersten 3G⁺-Betriebszustand durch einen Mobilfunkstandard vorgegeben, in dem das Mobilfunkgerät betreibbar ist und liegt z.B. bei 23 dBm oder 30 dBm; oder der obere Grenzwert liegt im ersten 3G⁺-Betriebszustand unterhalb eines durch den Mobilfunkstandard vorgegeben oberen Grenzwert, wobei der obere Grenzwert des Mobilfunkstandards bei z.B. 23 dBm oder 30 dBm liegt; und - der untere Grenzwert liegt im ersten 3G⁺-Betriebszustand oberhalb eines unteren Grenzwerts des Mobilfunkstandards, welchen das Mobilfunkgerät erreichen oder unterschreiten muss, wenn es von einer Basisstation aufgefordert wird, mit der minimalen Sendeleistung zu senden, wobei der untere Grenzwert des Mobilfunkstandards beispielsweise bei -50 dBm liegt.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 41, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: - der untere Grenzwert ist derart gewählt, dass eine Differenz zwischen dem unteren Grenzwert und dem unteren Grenzwert des Mobilfunkstandards kleiner ist als das Ergebnis aus der maximal einstellbaren Dämpfung des zumindest einen Dämpfungssteller (41) und der minimal einstellbaren Verstärkung des zumindest einen ersten 3G⁺-Verstärkers.
Mobilfunkkompensator (1) nach Anspruch 40 oder 41, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: - eine Differenz zwischen dem unteren Grenzwert und dem unteren Grenzwert des Mobilfunkstandards ist kleiner als 50 dB, 40 dB, 30 dB, 20 dB, 10 dB, 5 dB.
Kraftfahrzeug mit einem Mobilfunkkompensator (1), der nach einem der vorherigen Ansprüche aufgebaut ist, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die mobilfunkgeräteseitige Anschlusseinrichtung (2a) ist mit einer Koppelschale elektrisch verbunden, die sich im Inneren des Kraftfahrzeugs befindet und die zur Ankopplung bzw. zum Anschluss eines Mobilfunkgeräts dient; - die antennenseitige Anschlusseinrichtung (2b) ist mit zumindest einer Fahrzeugantenne verbunden, die an einer Außenseite, insbesondere an einem Dach des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.