DE10236479B4

DE10236479B4 - Mobiltelefon mit Leistungssteuerung

Info

Publication number: DE10236479B4
Application number: DE2002136479
Authority: DE
Inventors: Fernando Romao
Original assignee: Sagem SA
Current assignee: Vallaroche SAS
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2002-08-08
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2022-08-09
Also published as: GB0218346D0; FR2828617A1; GB2380363B; GB2380363A; DE10236479A1; FR2828617B1

Abstract

Mobiltelefon (200) mit einer Antenne (101), die mit einem Sende-Empfangs-Modul (102) verbunden ist, wobei das Sende-Empfangs-Modul (102) mindestens einen Hauptempfangszweig (103), der mit einem ersten Empfangsfrequenzband (Bfr) verbunden ist, und einen Hauptsendezweig (104), der mit dem Hauptempfangszweig (103) und einem ersten Sendefrequenzband (Bfe) verbunden ist, umfasst, und mit einer Leistungssteuerung (205), die in dem Hauptsendezweig (104) angeordnet ist, wobei die Leistungssteuerung (205) ein Kontrollsignal (Sc) erzeugt, das an einen Eingang (106) einer Verstärkervorrichtung (112) des Hauptsendezweiges (104) übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontrollsignal (Sc) aus einem Restsignal (Sr) erstellt wird, das von dem Hauptempfangszweig (103) über eine leitende Verbindung (207) übertragen wird, wobei das Restsignal (Sr) erhalten wird, nachdem ein von dem Hauptsendezweig (104) erzeugtes Sendesignal (Se) einen Duplexer (108) durchlaufen hat.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mobiltelefon nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solches Mobiltelefon ist aus der GB 2 344 007 A bekannt.

Der Bereich der Erfindung ist ganz allgemein jener des Mobiltelefonwesens. In diesem Bereich werden die Mobiltelefone immer mehr verbessert und erhöhen somit die Qualität der Verbindungen. Sie wurden an verschiedene Normen angepasst, die aufeinander folgten oder nebeneinander bestehen, beispielsweise die Normen GSM, DCS, UMTS. Unabhängig von der für die Herstellung einer Verbindung mittels eines Mobiltelefons eingehaltenen Norm hat ein Mobiltelefon immer eine Antenne und ein Sende-Empfangs-Modul.

Die Sende-Empfangs-Module umfassen mindestens einen Empfangszweig und einen Sendezweig, die jeweils derart ausgeführt sind, dass sie Signale empfangen können, die einem vorbestimmten Empfangsfrequenzband angehören, und dass sie Signale in einem Sendefrequenzband entsenden können, das ebenfalls vorher bestimmt wurde. Beispielsweise müssen die im Falle der GSM-Norm empfangenen Signale einem Frequenzband von 935–960 MHz (Megahertz) angehören, und die entsandten Signale gehören dem Frequenzband von 890–915 MHz an. Im Falle der DCS-Norm sind das Empfangsfrequenzband und das Sendefrequenzband bei 1805–1880 MHz bzw. 1710–1785 MHz.

Aus der GB 2 344 007 A ist ein Mobiltelefon bekannt, welches eine Antenne aufweist, die mit einem Sende-Empfangs-Modul verbunden ist, wobei das Sende-Empfangs-Modul mindestens einen Hauptempfangszweig, der mit einem ersten Empfangsfrequenzband verbunden ist, einen Hauptsendezweig, der mit dem Hauptempfangszweig und einem ersten Sendefrequenzband verbunden ist, umfasst, und einer Leistungssteuerung, die in dem Hauptsendezweig angeordnet ist, wobei die Leistungssteuerung ein Kontrollsignal erzeugt, das an einen Eingang einer Verstärkervorrichtung des Hauptsendezweiges übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontrollsignal aus einem Restsignal erstellt wird, das von dem Hauptempfangszweig über eine leitende Verbindung übertragen wird, wobei das Restsignal erhalten wird, nachdem ein von dem Hauptsendezweig erzeugtes Sendesignal einen Duplexer durchlaufen hat. Es werden teuere Koppler verwendet, an denen darüber hinaus auch Leistungsverluste auftreten.

So liegt der Fall ebenso bei der US-5 283 536.

Die EP 0 675 605 A2 beschreibt ein Dual Mode Übertragungssystem für Mobiltelefone. Auch hier wird ein Koppler verwendet, mit den oben erläuterten Nachteilen. Dadurch wird ein Mobiltelefon verteuert und in seiner Leistung geschwächt.

Manche Mobiltelefone, Multimode-Telefone genannt, können Signale nach mehreren Normen entsenden und empfangen. Sie sind somit meistens mit ebenso vielen Sende- und Empfangszweigen wie die Anzahl von Normen ausgestattet, die sie verwenden können, um mit ihrem Gesprächspartner zu kommunizieren. In jedem Fall ist es erforderlich, die Leistung eines Sendesignals, das von dem bzw. jedem Sendezweig des Mobiltelefons erzeugt wird, zu kontrollieren. Typischerweise wird zur Durchführung dieser Kontrolle eine Vorrichtung zur Leistungssteuerung verwendet, die in den bzw. jeden Sendezweig integriert ist, wobei diese Vorrichtung insbesondere auf einen Koppler zurückgreift, der es ermöglicht, ein Kontrollsignal aus dem Sendesignal zu erhalten. Eine schematische Darstellung eines Mobiltelefons, das mit mindestens einer solchen Vorrichtung zur Leistungskontrolle ausgestattet ist, ist in 1 dargestellt.

In dieser Figur ist ein Mobiltelefon 100 im Wesentlichen mit einer Antenne 101 und einem Sende-Empfangs-Modul 102 ausgestattet, das durch eine unterbrochene geschlossene Linie begrenzt ist. Letztgenanntes umfasst insbesondere einen Empfangzweig 103 und einen Sendezweig 104, die beide an einen Duplexer 108 angeschlossen sind, der es ermöglicht, die Trennung in eine Frequenz des Empfangszweiges 103 und des Sendezweiges 104 zu gewährleisten. Der Duplexer 108 kann direkt an die Antenne 101 angeschlossen sein. Er kann auch an einen Duplexer 113 angeschlossen sein, der mit der Antenne 101 verbunden ist. Das Vorhandensein eines Duplexers ermöglicht es insbesondere, das Mobiltelefon mit Nebenempfangszweigen 103' und zugehörigen Nebensendezweigen 104' auszustatten, wobei die Empfangs- 103 und Sendezweige 104, die in unterbrochenen Linien dargestellt sind, nun als Hauptzweige bezeichnet werden.

Jedes Paar, das von einem Sendezweig und einem Empfangszweig gebildet wird, ist derart ausgeführt, dass es Signale nach einer bestimmten Norm entsendet und empfängt. Die verschiedenen Sende- und Empfangszweige sind auf den verschiedenen Sendefrequenzbändern zentriert, dem Hauptband Bfe für den Hauptsendezweig 104 und den Nebenbändern für die Nebensendezweige 104', und auf den verschiedenen Empfangsfrequenzbändern, dem Hauptband Bfr für den Hauptempfangszweig 103 und den Nebenbändern für die Nebenempfangszweige 104'. Jedes Paar von Nebenzweigen ist überdies an einen Nebenduplexer 108' angeschlossen.

In der nachfolgenden Beschreibung wird nur auf das Paar von Hauptzweigen 103 und 104 eingegangen, da die Funktion der Paare von Nebenzweigen ähnlich jener des Paars von Hauptzweigen ist.

Um die Sendeleistung eines Sendesignals Se, das von dem Sendezweig erzeugt wurde, zu kontrollieren, ist auf dem Sendezweig 104 eine Vorrichtung zur Leistungskontrolle 105 vorhanden. Letztgenannte setzt insbesondere einen Koppler 107 und einen Detektor 111 ein. Der Koppler 107 ermöglicht es, aus dem Sendesignal Se ein so genanntes Bezugssignal St zu erhalten, das es nach dem Durchlaufen des Detektors 111 ermöglicht, ein Kontrollsignal Sc zu erzeugen, das eine mögliche Anpassung der Ausgangsleistung des Sendesignals Se ermöglicht. Zu diesem Zweck wird das Kontrollsignal Sc an einen Eingang 106 eines Verstärkers 112 des Sendezweiges 104 übertragen. Der Verstärker 112 kann somit ein Sendesignal Se liefern, das einer Leistungssteuerung unterzogen wurde. Typischerweise ist der Koppler 107 durch einen Entkopplungswert von ungefähr 20 dB (Dezibel) gekennzeichnet, wobei das Bezugssignal St somit um 20 dB in Bezug auf das Sendesignal Se gedämpft wird.

Eine solche Funktion ist allerdings nicht vollkommen zufrieden stellend. Sie weist insbesondere zwei Hauptnachteile auf: einerseits führt sie zu einem leichten Leistungsverlust des Sendesignals Se auf Höhe des Kopplers 107, um das Bezugssignal St zu erhalten; andererseits ist die Herstellung eines solchen Kopplers kostspielig, wobei diese Kosten außerdem mit der Zahl solcher Koppler zu multiplizieren sind, die in dem Mobiltelefon 100 verwendet werden müssen, d.h. mit der Zahl von Sendezweigen, die in dem Mobiltelefon vorhanden sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese verschiedenen Nachteile, die soeben dargelegt wurden, zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

In den Unteransprüchen sind Merkmale bevorzugter Ausführungsformen gekennzeichnet.

Die vorliegende Erfindung sieht eine Vorrichtung zur Leistungssteuerung für ein Sendesignal vor, die von der Verwendung eines Kopplers losgelöst ist. Bei der Erfindung wird das Kontrollsignal nach der Übertragung eines Restsignals von dem Empfangszweig erhalten. Eine leitende Verbindung, die den Sendezweig direkt mit dem Empfangszweig verbindet, ist zu diesem Zweck vorgesehen. Die Erfindung nutzt die Tatsache, dass im Bereich der Duplexer (Duplexer mit Frequenztrennung) des Standes der Technik ein Restsignal in dem Empfangszweig erhalten wird, wenn ein Sendesignal entsandt wird. Die meisten Duplexer des Standes der Technik, die in den Mobiltelefonen eingesetzt werden, um einen Empfangszweig und einen Sendezweig hinsichtlich ihrer Frequenz zu trennen, weisen überdies eine Entkopplung von ungefähr 20 dB auf. So kann direkt ein Restsignal ähnlich dem Bezugssignal erhalten werden, welches von dem Koppler nach dem Stand der Technik empfangen wurde.

Die Erfindung betrifft somit ein Mobiltelefon mit einer Antenne, die mit einem Sende-Empfangs-Modul verbunden ist, wobei das Sende-Empfangs-Modul mindestens einen Hauptempfangszweig, der mit einem ersten Empfangsfrequenzband verbunden ist, einem Hauptsendezweig, der mit dem Hauptempfangszweig und einem ersten Sendefrequenzband verbunden ist, umfasst, und eine Hauptvorrichtung zur Leistungssteuerung, die in dem Hauptsendezweig angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptvorrichtung zur Leistungssteuerung ein Kontrollsignal erzeugt, das an einen Eingang einer Verstärkervorrichtung des Hauptsendezweiges übertragen wird, wobei das Kontrollsignal aus einem Restsignal erstellt wird, das von dem Hauptempfangszweig über eine leitende Verbindung übertragen wird, wobei das Restsignal erhalten wird, nachdem ein von dem Hauptsendezweig erzeugtes Sendesignal einen Duplexer durchlaufen hat.

Erfindungsgemäß ist das von dem Hauptempfangszweig übertragene und von der Vorrichtung zur Leistungssteuerung empfangene Signal bei einer bevorzugten Ausführungsform ein Restsignal, das erhalten wurde, nachdem ein von dem Hauptsendezweig erzeugtes Sendesignal einen Duplexer durchlaufen hat, wobei der Duplexer die Frequenztrennung zwischen dem Hauptempfangszweig und dem Hauptsendezweig gewährleistet. In einem Beispiel wird das Restsignal um 20 dB in Bezug auf das Sendesignal gedämpft, und der Hauptempfangszweig umfasst einen Filter, der derart angeordnet ist, dass er das Restsignal vor einer Verstärkervorrichtung des Hauptempfangszweiges filtert. Überdies kann die leitende Verbindung einen Filter umfassen, um die anderen Signale als das Restsignal zu filtern.

Bei einer Variante der Erfindung umfasst das Sende-Empfangs-Modul einen oder mehrere Nebensendezweige, wobei jeder von ihnen mit einem unterschiedlichen Nebensendefrequenzband und einem unterschiedlichen Nebenempfangszweig verbunden ist, der selbst mit einem unterschiedlichen Nebenempfangsfrequenzband verbunden ist, wobei jeder Nebensendezweig eine unterschiedliche Nebenvorrichtung zur Leistungssteuerung umfasst, die ähnlich der Hauptvorrichtung zur Leistungssteuerung ist.

Die Erfindung und ihre verschiedenen Anwendungen werden bei Studie der nachfolgenden Beschreibung und der begleitenden Figuren besser verständlich. Diese haben nur hinweisenden Charakter und sind für die Erfindung keinesfalls einschränkend. Die Figuren zeigen:

– in der bereits beschriebenen 1 ein Mobiltelefon, das eine Vorrichtung zur Leistungssteuerung, wie im Stand der Technik bekannt, umfasst;
– in 2 ein Mobiltelefon, das eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Leistungssteuerung umfasst.

2 zeigt ein erfindungsgemäßes Mobiltelefon 200. Dieses ist wie üblich mit mehreren Elementen ausgestattet, die in den Mobiltelefonen des Standes der Technik vorhanden sind und bereits in 1 beschrieben wurden. Diese Elemente haben immer dieselbe Funktion und dasselbe Bezugszeichen. In 2 sind auch dargestellt: eine Antenne 101, eine Sende-Empfangs-Einheit 102, ein Hauptempfangszweig 103, ein Hauptsendezweig 104, ein Hauptduplexer 108, ein Verstärker 112 und sein Eingang 106, sowie ein Duplexer 113, Nebenempfangszweige 103' und Nebensendezweige 104'.
Bei dem erfindungsgemäßen Mobiltelefon ist eine Vorrichtung zur Leistungssteuerung 205, die durch eine unterbrochene Linie begrenzt ist, in dem Sendezweig 104 vorgesehen, der sich von jener des Standes der Technik unterscheidet, insbesondere weil er keinen Koppler 107 mehr umfasst. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Leistungssteuerung 205 wurde jedoch der Detektor 111 beibehalten, allerdings empfängt dieser Detektor 111 an seinem Eingang nicht mehr ein über den Koppler 107 erhaltenes Bezugssignal St, sondern ein Signal, das von dem Empfangszweig 103 stammt. Zu diesem Zweck verbindet eine leitende Verbindung 207 direkt den Empfangszweig 103 mit dem Sendezweig 104 auf Höhe der Vorrichtung zur Leistungssteuerung 205, so dass das Bezugssignal, das vorher von dem Koppler 107 geliefert wurde, nun einem Signal entspricht, das in dem Empfangszweig 104 vorhanden ist.
Auf bevorzugte Weise wird das das Bezugssignal St ersetzende Signal auf Höhe des Duplexers 108 erhalten: wenn der Sendezweig 104 das Sendesignal Se erzeugt, wird dieses an den Duplexer 108 übertragen. Letztgenannter erzeugt nun in dem Empfangszweig 104 ein Restsignal Sr, das bei der Erfindung als Bezugssignal für die Vorrichtung zur Leistungssteuerung 205 verwendet wird. Da die im Stand der Technik verwendeten Duplexer typischerweise einen Entkopplungswert von ungefähr 20 dB aufweisen, wird ein Restsignal erhalten, das zu dem Bezugssignal des Standes der Technik identisch ist. Folglich muss keine zusätzliche Veränderung der verschiedenen Bauteile vorgesehen werden, aus denen die Vorrichtung zur Leistungssteuerung 105 des Standes der Technik besteht, um die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Leistungssteuerung 205 zu erhalten.
Der Erhalt des Restsignals Sr ist unabhängig vom verwendeten Duplexertyp 108 durchführbar: er kann mit Feldeffekt oder Lambda-Viertel-Leitungen sein.
Bei einer besonderen Ausführungsart der Erfindung kann vorgesehen werden, einen Filter 208 auf der leitenden Verbindung 207 anzuordnen, um die Signale zu filtern, die eine andere Frequenz als die für das Restsignal Sr erwartete aufweisen. So werden, wenn der Empfangszweig 103 in Betrieb ist, die dem Empfangsfrequenzband entsprechenden Signale, die in dem Empfangszweig 103 zirkulieren, nicht über die leitende Verbindung 207 an den Sendezweig 104 übertragen.
Überdies umfasst der Empfangszweig 103 einen Bandfilter 109, der auf dem Empfangsfrequenzband angeordnet ist und insbesondere verhindert, dass das Restsignal Sr an eine Verstärkervorrichtung 110 des Empfangszweiges 103 übertragen wird. Diese verschiedenen Filter sind insbesondere erforderlich, wenn das Mobiltelefon 200 dazu vorgesehen ist, in einem so genannten Full-Duplex-Modus zu funktionieren, d.h. einem Modus, bei dem der Empfangszweig 103 und der Sendezweig 104 gleichzeitig funktionieren können.
Die vorliegende Erfindung wurde im Rahmen eines Hauptsende- 104 und -empfangszweiges 103 beschrieben, die an ein erstes Sendefrequenzband Bfe und Empfangsfrequenzband Bfr angeschlossen sind, und überdies umfassend einen Hauptduplexer 108 und eine Hauptvorrichtung zur Leistungssteuerung 205. Jedoch, wie vorher erwähnt, ist es möglich, dass das Mobiltelefon 200 ein Multimodetelefon ist und dass es Nebensende- 104' und -empfangszweige 103' aufweist, wobei jede von ihnen jeweils an ein unterschiedliches Nebensende- und -empfangsfrequenzband angeschlossen ist, wobei jede der Nebensendezweige 104' eine Nebenvorrichtung zur Leistungssteuerung umfasst. Die Funktion dieser letztgenannten ist ähnlich der Funktion der Hauptvorrichtung zur Leistungssteuerung 205 gemäß der Erfindung, wobei ein Restsignal für jeden Nebensendezweig 104' von einem Nebenduplexer 108' erhalten wird.

Claims

Mobiltelefon (200) mit einer Antenne (101), die mit einem Sende-Empfangs-Modul (102) verbunden ist, wobei das Sende-Empfangs-Modul (102) mindestens einen Hauptempfangszweig (103), der mit einem ersten Empfangsfrequenzband (Bfr) verbunden ist, und einen Hauptsendezweig (104), der mit dem Hauptempfangszweig (103) und einem ersten Sendefrequenzband (Bfe) verbunden ist, umfasst, und mit einer Leistungssteuerung (205), die in dem Hauptsendezweig (104) angeordnet ist, wobei die Leistungssteuerung (205) ein Kontrollsignal (Sc) erzeugt, das an einen Eingang (106) einer Verstärkervorrichtung (112) des Hauptsendezweiges (104) übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontrollsignal (Sc) aus einem Restsignal (Sr) erstellt wird, das von dem Hauptempfangszweig (103) über eine leitende Verbindung (207) übertragen wird, wobei das Restsignal (Sr) erhalten wird, nachdem ein von dem Hauptsendezweig (104) erzeugtes Sendesignal (Se) einen Duplexer (108) durchlaufen hat.
Mobiltelefon (200) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Restsignal (Sr) mit etwa 20 dB in Bezug auf das Sendesignal (Se) gedämpft wird.
Mobiltelefon (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Hauptempfangszweig (103) ein Filter (109) angeordnet ist, das das Restsignal (Sr) vor einer Verstärkervorrichtung (110) des Hauptempfangszweiges (103) filtert.
Mobiltelefon (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Duplexer (108) ein Feldeffektduplexer ist.
Mobiltelefon (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Duplexer (108) ein Duplexer mit Lambda-Viertel-Leitungen ist.
Mobiltelefon nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Verbindung (207) ein Filter (208) einzig zum Durchlass des Restsignals (Sr) aufweist.
Mobiltelefon (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sende-Empfangs-Modul (102) einen oder mehrere Nebensendezweige (104') umfasst, wobei jeder von ihnen mit einem unterschiedlichen Nebensendefrequenzband und einem unterschiedlichen Nebenempfangszweig (103'), der an ein unterschiedliches Nebenempfangsfrequenzband angeschlossen ist, verbunden ist, wobei jeder Nebensendezweig (104') eine unterschiedliche Nebenleistungssteuerung ähnlich der Hauptleistungssteuerung (205) umfasst.
Mobiltelefon (200) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptsendefrequenzbänder (Bfe) und die Hauptempfangsfrequenzbänder (Bfr) auf benachbarten Frequenzen von 900 MHz zentriert sind, und dass die Nebensende- und -empfangsfrequenzbänder auf benachbarten Frequenzen von 1800 MHz zentriert sind.