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Die
vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung
Nr. 2003-35706, die am 03. Juni 2003 beim koreanischen Amt für geistiges
Eigentum eingereicht wurde und auf deren Offenbarung hier Bezug
genommen wird.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein drahtloses Sende- und Empfangsgerät, das ein
Bluetooth-Verfahren durchführt,
und insbesondere betrifft sie ein Leistungsverstärkungsmodul vom Time-Division-Duplex-Typ
(TDD), das als Verstärkungsleitung in
einem Sendemodus und als Übertragungsleitung in
einem Empfangsmodus funktioniert.
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Das
Bluetooth-Verfahren ist ein Industriestandard der Computer- und
Telekommunikationsindustrie zum Senden und Empfangen von Daten mit hoher
Geschwindigkeit über
eine Funkfrequenz ohne dass ein physisches Kommunikationskabel zwischen den
elektronischen Geräten
benutzt wird. Das Bluetooth-Verfahren
wird für
die drahtlose Verbindung über
kurze Distanzen bei Mobiltelefonen, Computern und PDAs benutzt.
Bei der Benutzung des Bluetooth-Verfahrens werden die Daten, die
eine festgelegte Frequenzbreite besitzen, zwischen den Geräten übertragen,
die von einander einige 10 Meter beabstandet sind, in einer Geschwindigkeit
von 764 kbps, wobei eine Sendeleistung von 1 mW benutzt wird mittels
Frequenzhopping über
79 unabhängige
1 MHz -Kanäle
mit einer Mittelfrequenz von 2.402 bis 2.478 GHz. Das Bluetooth-Verfahren
hält das
Time-Division- Duplex-Verfahren
(TDD) ein, bei dem die Daten abwechselnd gesendet und empfangen werden.
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Darüber hinaus
besitzt ein Gerät,
das das Bluetooth-Verfahren durchführt, maximal drei Kanäle als Audiokanäle wie auch
als Datenkanäle
und ermöglicht
eine Punkt-zu-Punkt oder eine Mehrpunktverbindung.
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Durch
die Benutzung dieser Technologie ist es möglich, dass ein Mobiltelefon,
ein drahtloser Pager, oder ein Benutzer eines PDAs ein einziges
Telefon kaufen kann, das die drei Funktionen eines Mobiltelefons,
eines drahtlosen Pagers und eines PDAs besitzt. Das einzige Telefon
funktioniert als Mobiltelefon für
zuhause und das Büro
und es kann mit Informationen synchronisiert werden, die in Desktopcomputern
oder Notebookcomputern gespeichert sind, ferner kann es Telefaxmitteilungen
senden und empfangen und die Daten ausdrucken.
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Im
Allgemeinen umfasst das einzelne Telefon mobile und nicht mobile
Computergeräte.
Jedes Gerät
muss mit einem Bluetooth-Übertragerchip
(IC) ausgerüstet
sein, um das Bluetooth-Verfahren durchzuführen.
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Gemäß den Festlegungen
des Industriestandards des Bluetooth-Verfahrens werden die Bluetooth-Geräte in die
Klassen I, II und III eingeteilt, je nach der Sendeausgangsleistung.
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Das
Gerät der
Klasse II besitzt im Allgemeinen eine Sendeausgangsleistung von
0 dBm (bei einem Sende- und Empfangsabstand von etwa 10 Metern).
Wie in 1 gezeigt ist,
umfasst das Gerät
der Klasse II ein Bluetooth-Modul 10 mit der Leistung der Klasse
II. Das Klasse II Bluetooth-Modul 10 umfasst einen Bluetooth-Übertrager IC 11, der
ein gesendetes oder empfangenes Datensignal moduliert oder demoduliert
unter Benutzung des TDD-Verfahrens gemäß dem Bluetooth-Verfahren, erste
und zweite Anpassungsnetzwerke 12, 13, die an
ein Sendesignalterminal TX bzw. ein Empfangssignalterminal RX des
Bluetooth-Übertragers
IC 11 gekoppelt sind, um eine Impedanzanpassung vorzunehmen,
ein TDD-Sende- und
Empfangsschalter 14 wählt
abwechselnd eines der ersten und zweiten An passungsnetzwerke 12, 13 aus,
gemäß einem TDD-Übertragung-Ein-Steuersignal
(TDD-TXON), das von dem Bluetooth-Übertrager IC 11 ausgegeben
wird, sowie ein Frontendfilter 15, gekoppelt zwischen dem
TDD-Sende- und Empfangsschalter 14 und einer Antenne ANT
zum Filtern der gesendeten und empfangenen Daten.
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Das
Klasse II Bluetooth-Modul 10 weist eine Übertragungsentfernung
von 10 Metern beim Senden des Sendesignals auf, ohne das zu sendende Sendesignal
zu verstärken.
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Im
Gegensatz dazu besitzt ein Klasse I Bluetooth-Modul 20,
wie es in 2 gezeigt
ist, eine Übertragungsdistanz
von 100 m, wobei eine Sendeausgangsleistung von 20 dBm des gesendeten
Signals benutzt wird.
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Bezug
nehmend auf 2 umfasst
das Klasse I Bluetooth-Modul 20 einen Bluetooth-Übertrager IC 21 zum
Modulieren und Demodulieren des gesendeten Signals und des empfangenen
Signals gemäß dem Bluetooth-Verfahren,
erste und zweite Anpassungsnetzwerke 22, 23, gekoppelt
an ein Sendesignalterminal TX und ein Empfangssignalterminal RX des
Bluetooth-Übertragers
IC 21, um eine Impedanzanpassung durchzuführen, einen
Leistungsverstärker 24,
gekoppelt an das erste Anpassungsnetzwerk 22, um das Sendesignal
gemäß einem
Steuersignal des Bluetooth-Übertragers
IC 21 in einem Sendemodus zu verstärken, ein drittes Anpassungsnetzwerk 25,
gekoppelt an ein Ausgangsterminal des Leistungsverstärkers 24,
um die Impedanzanpassung durchzuführen, einen Sende- und Empfangsschalter 26,
der abwechselnd entweder das zweite Anpassungsnetzwerk 23 oder
das dritte Anpassungsnetzwerk 25 auswählt, gemäß einem TDD-Sendemodus-Ein-Signal,
das von dem Bluetooth-Übertrager 21 ausgegeben
wird, ein Frontendfilter 27, gekoppelt zwischen dem Sende-
und Empfangsschalter 26 und einer Antenne ANT, um das gesendete
und empfangene Signal zu filtern.
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Das
Klasse I Bluetooth-Modul und das Klasse II Bluetooth-Modul werden
abwechselnd ausgewählt
in Übereinstimmung
mit dem Übertragungsabstand
des Bluetooth-Geräts.
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Da
ein Hersteller von Bluetooth-Modulen das Klasse I Bluetooth-Modul
und das Klasse II Bluetooth-Modul separat entwickelt und liefert,
benötigt der
Hersteller des Klasse II Bluetooth-Moduls im Allgemeinen zusätzliche
Entwicklungszeit und Manpower um das Klasse I Bluetooth-Modul zu
entwickeln. Dementsprechend erhöhen
sich die Herstellungskosten des Klasse I Bluetooth-Moduls, für einen
Benutzer ist es sehr teuer, das Klasse I Bluetooth-Modul zu benutzen,
das weniger nachgefragt wird als das Klasse II Bluetooth-Modul.
Aus diesem Grund ist die Versorgung mit Klasse I Bluetooth-Modulen
schlechter als die mit Klasse II Bluetooth-Modulen.
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In
jüngster
Zeit ist ein Klasse II Bluetooth-Modul 30 bekannt geworden,
umfassend einen hochintegrierten Bluetooth-Übertrager, wie einen Bluetooth-Übertrager 31,
in dem Anpassungsnetzwerke 311, 312 integriert
sind und einen TDD-Sende- und Empfangsumschalter 313, wie
in 3 gezeigt ist. Das
Klasse II Bluetooth-Modul 30 kann
ferner einen Balun-Übertrager 32 (Symmetrierübertrager) umfassen,
der ein ausgeglichenes Signal in ein nicht ausgeglichenes Signal
umwandelt, ebenso kann es einen Frontendfilter 33 umfassen.
Der hochintegrierte Bluetooth-Übertrager
kann mit dem Balun-Transformer 32 und dem Frontendfilter 33 integriert
sein, die nicht in dem hochintegrierten Bluetooth-Übertrager
integriert sind.
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Falls
der hochintegrierte Bluetooth-Übertrager
mit dem TDD-Sende- und Empfangsschalter 313 integriert
ist, um in dem Klasse II Bluetooth-Modul benutzt zu werden, das
in 3 gezeigt ist, ist
es sehr schwierig, den Leistungsverstärker, der nicht in den hochintegrierten
Bluetooth-Übertrager
integriert ist, an den hochintegrierten Bluetooth-Übertrager
anzuschließen,
bedingt durch die Erzeugung von Wärme und elektromagnetischer
Wellen, die während
der Herstellung des Klasse II Bluetooth-Moduls auftreten.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Leistungsverstärkungsmodul
vom Time-Division-Duplex-Typ (TDD) zu schaffen, das eine Verstärkung in
einem Empfangsmodus und eine Übertragung
in einem Sendemodus gemäß dem TDD- Verfahren durchführt, um
eine Klasse I Bluetooth-Funktion zu realisieren, indem diese mit
einer Klasse II Bluetooth-Funktion kombiniert wird.
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Es
ist ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, ein Leistungsverstärkungsmodul vom
Time-Division-Duplex-Typ (TDD) zu schaffen, kombiniert mit einem
integrierten Bluetooth-Übertrager,
das einen integrierten TDD-Sende- und Empfangsschalter aufweist,
um eine Klasse I Bluetooth-Funktion zu realisieren.
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Weitere
Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend beschrieben.
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Zur
Lösung
dieses Problems ist erfindungsgemäß ein Leistungsverstärkungsmodul
vom Time-Division-Duplex-Typ (TDD) vorgesehen, das so ausgebildet
ist, dass ein Sendesignal verstärkt
und ein Empfangssignal nicht verstärkt wird, ohne einen Leistungsverstärker zu
durchlaufen, wobei der Stromverbrauch reduziert und eine Klasse
I Bluetooth-Funktion realisiert wird durch die Kombination mit einem
Klasse II Bluetooth-Modul. Das Leistungsverstärkungsmodul vom TDD-Typ umfasst
ein Terminal durch das ein TDD-Steuersignal gesendet wird, einen
ersten Port durch den ein Sendesignal eingegeben und ein Empfangssignal
ausgegeben wird, einen zweiten Port über den das Sendesignal ausgegeben
und das Empfangssignal eingegeben wird, erste und zweite Übertragungsleitungen,
gekoppelt zwischen den ersten und zweiten Ports, sodass sie ein
Viertel der Wellenlänge
der Sende- und Empfangssignale besitzen und um einen Empfangssignalpfad
des Empfangssignals zu bilden, eine Leistungsverstärkereinheit,
die das Sendesignal verstärkt,
das durch den ersten Port eingegeben ist, um das verstärkte Sendesignal
an den zweiten Port auszugeben, erste und zweite Schalteinheiten,
die zwischen den ersten und zweiten Ports und der Leistungsverstärkereinheit
vorgesehen sind, und Ausbilden und Blockieren eines Sende- und Empfangssignalpfads
zwischen dem ersten Port und dem zweiten Port durch die Leistungsverstärkereinheit,
eine dritte Schalteinheit, angeordnet zwischen einer Verbindung
der ersten und zweiten Übertragungsleitung und
dem Erdungsanschluss, um abwechselnd ein- und ausgeschaltet zu werden
gemäß einem TDD-Steuersignal,
um eine Übertragung
des Empfangssignals aufrecht zu erhalten oder zu blockieren, und dritte
und vierte Übertragungsleitungen,
angeschlossen zwischen dem Terminal und den ersten und zweiten Schalteinheiten,
um das TDD-Steuersignal an die ersten und zweiten Schalteinheiten
als Bias-Signal zu übertragen,
die einem Viertel der Wellenlänge
der Sende- und Empfangssignale entsprechen.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfasst die Leistungsverstärkereinheit
einen Leistungsverstärker,
gekoppelt zwischen den ersten und zweiten Schalteinheiten, um das Übertragungssignal
um einen festgelegten Verstärkungsfaktor
zu verstärken,
und erste und zweite Anpassungsnetzwerke, gekoppelt zwischen den
Eingangs- und Ausgangsterminals des Leistungsverstärkers und
den ersten und zweiten Schalteinheiten, um eine Impedanzanpassung
durchzuführen.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfasst die Leistungsverstärkereinheit
einen Filter oder einen Schaltkreis zum Entfernen hochfrequenter
Bestandteile des Sendesignals, das von der Leistungsverstärkereinheit
ausgegeben wird.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfasst jede der
ersten, zweiten und dritten Schalteinheiten eine Pin-Diode.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist die Leistungsverstärkungseinheit
gemäß dem TDD-Steuersignal
in einen eingeschalteten Zustand bzw. einen ausgeschalteten Zustand
bringbar.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfasst das zweite
Anpassungsnetzwerk einen Filter oder einen Schaltkreis zum Entfernen
hochfrequenter Bestandteile aus dem übertragenen Signal, das von
der Leistungsverstärkungseinheit
ausgegeben wird.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der Erfindung umfasst ein Klasse I Bluetooth-Modul
eine Antenne, ein Klasse II Bluetooth-Modul, und ein Leistungsverstärkungsmodul
von TDD-Typ. Das Klasse II Bluetooth-Modul umfasst einen Bluetooth-Übertrager-IC
zum Modulieren und Demodulieren gesendeter und empfangener Daten
durch Benutzung eines TDD-Verfahrens eines Bluetooth-Standards, und Erzeugen
eines Sende- und Empfangsmodussteuersignals des TDD, und einen TDD-Sende-
und Empfangsschalter, der abwechselnd die Antenne mit dem Sendeterminal
und dem Empfangsterminal verbindet gemäß dem Steuersignal für den TDD-Sende-
und Empfangsmodus des Bluetooth-Übertrager-ICs. Das Leistungsverstärkungsmodul
vom TDD-Typ ist zwischen dem Klasse II Bluetooth-Modul und der Antenne
vorgesehen, sodass es gemäß dem Steuersignal für den TDD-Sende-
und Empfangsmodus des Bluetooth-Übertrager-ICs
betreibbar ist, verstärkt
die gesendeten Daten um die verstärkten Sendedaten zu übertragen,
und überträgt die empfangenen
Daten von der Antenne an das Klasse II Bluetooth-Modul.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der Erfindung umfasst ein Bluetooth-Modul
einen Bluetooth-Übertrager
mit einem ersten Anschluss, über den
ein Sendesignal und ein Empfangssignal übertragen werden, und es erzeugt
ein Steuersignal für den
TDD-Sende- und Empfangsmodus, und ein TDD-Leistungsverstärkungsmodul, das aus einem integrierten
Schaltkreis gebildet ist. Das TDD-Leistungsverstärkungsmodul umfasst einen zweiten
Anschluss der das TDD-Sende- und Empfangsmodussteuersignal empfängt und
einen ersten Port hat, angeschlossen an den Anschluss des Bluetooth-Übertragers
und einen zweiten Port, und das übertragene Signal
verstärkt,
das von dem Bluetooth-Übertrager über den
ersten Port empfangen wurde um das verstärkte Übertragungssignal über den
zweiten Port gemäß dem Steuersignal
für den
TDD-Sende- und Empfangsmodus auszugeben, und überträgt das empfangene Signal, das über den
zweiten Port empfangen wurde, ohne das empfangene Signal zu verstärken.
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Kurze Beschreibung
der Figuren
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Diese
und weitere Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, in denen:
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1 ein Blockdiagramm eines
herkömmlichen
drahtlosen Sende- und Empfangsgeräts ist, das ein Klasse II Bluetooth-Verfahren
durchführt;
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2 ist ein Blockdiagramm
eines weiteren herkömmlichen
drahtlosen Sende- und Empfangsgeräts, das ein Klasse I Bluetooth-Verfahren
durchführt;
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3 ist ein Blockdiagramm
eines integrierten Schaltkreises (IC) des herkömmlichen drahtlosen Sende-
und Empfangsgeräts,
das das Klasse II Bluetooth-Verfahren durchführt;
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4 ist ein Blockdiagramm
eines drahtlosen Sende- und Empfangsgeräts, das ein Leistungsverstärkungsmodul
vom Time-Division-Duplex-Typ (TDD) besitzt um ein Klasse I Bluetooth-Verfahren durchzuführen gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
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5 ist ein Blockdiagramm
und zeigt den detaillierten Aufbau des in 4 gezeigten Leistungsverstärkungsmoduls
vom TDD-Typ;
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6A ist eine Darstellung
des Sendemodus des in 5 gezeigten
Leistungsverstärkungsmoduls
vom TDD-Typ; und
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6B ist eine Darstellung
des Empfangsmodus des in 5 gezeigten
Leistungsverstärkungsmoduls
vom TDD-Typ.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Es
wird nun auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung
Bezug genommen, die in den Figuren dargestellt sind, wobei gleiche
Bezugszeichen sich durchgehend auf gleiche Bauteile beziehen. Die
Ausführungsbeispiele
werden nachfolgend zur Erläuterung
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
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4 ist ein Blockdiagramm
eines drahtlosen Sende- und Empfangsgeräts, das ein Leistungsverstärkungsmodul
vom Time-Division-Duplex-Typ (TDD) aufweist, um ein Klasse I Bluetooth-Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung durchzuführen. 5 ist ein Blockdiagramm und zeigt detailliert
den Aufbau des in 4 gezeigten
Leistungsverstärkungsmoduls
vom TDD-Typ.
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Wie
in 4 gezeigt ist, umfasst
das drahtlose Sende- und Empfangsgerät einen Bluetooth-Übertrager 10,
der an ein Benutzerinterface und eine Spannungsquelle angeschlossen
ist, und ein Leistungsverstärkungsmodul 40 vom
TDD-Typ mit einem ersten Port P1 (Port 1), angeschlossen an einen
Ausgang ANT (ein Sendesignalanschluss und ein Empfangssignalanschluss)
des Bluetooth-Übertragers 10 und
die Spannungsquelle, das ein Leistungssteuersignal und ein TDD-Übertragung-Ein-Steuersignal
(TDD-TXON) von dem Bluetooth-Übertrager 10 empfängt und
das über
den zweiten Port P2 (Port 2) an eine Antenne angeschlossen ist.
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Es
wird nun auf die 4 und 5 Bezug genommen. Das Leistungsverstärkungsmodul 40 vom TDD-Typ
umfasst den ersten und den zweiten Port P1, P2 durch den ein Eingangssignal
und ein Ausgangssignal (ein Sendesignal und ein Empfangssignal)
hindurchgehen, eine erste Übertragungsleitung L1,
deren eines Ende an den ersten Port P1 über einen Kondensator C1 gekoppelt
ist, sodass ihre Länge
ein Viertel der Wellenlänge λ der gesendeten
und empfangenen Signale beträgt,
eine zweite Übertragungsleitung
L2, die zwischen einem zweiten Ende der ersten Übertragungsleitung L1 und dem
zweiten Port P2 über
einen weiteren Kondensator C5 gekoppelt ist, eine erste Pin-Diode
D1 mit einer Kathode, die an den ersten Port P1 über den Kondensator C1 gekoppelt
ist, eine zweite Pin-Diode D2 mit einer Kathode, die an den zweiten
Port P2 über
den Kondensator C5 gekoppelt ist, ein erstes Anpassungsnetzwerk 41,
das an eine Anode der ersten Pin-Diode 1 über einen
weiteren Kondensator C2 gekoppelt ist, um eine Impedanzanpassung
oder alternativ eine Umwandlung zwischen ausgeglichenen und nicht ausgeglichenen
Signalen durchzuführen,
einen Leistungsverstärker 42,
der das gesendete Signal, das über
das erste Anpassungsnetzwerk 41 eingegeben worden ist,
um einen festgelegten Verstärkungsfaktor gemäß dem TDD-Übertragung-Ein-Steuersignal (TDD-TXON)
verstärkt,
ein zweites Anpassungsnetzwerk 43, angeschlossen zwischen
dem Leistungsverstärker 42 und
der zweiten Pin-Diode D2 über
einen weiteren Kondensator C4, um die Impedanzanpassung durchzuführen oder
um alternativ die Umwandlung zwischen den ausgeglichenen und nicht ausgeglichenen
Signalen durchzuführen,
eine dritte Pin-Diode D3 mit einer Kathode, die an das Erdpotential
angeschlossen ist und eine Anode, die an eine Verbindung der ersten
und zweiten Übertragungsleitung
L1, L2 angeschlossen ist, eine dritte Übertragungsleitung L3, gekoppelt
an die Anode der ersten Pin-Diode D1, sodass deren Länge ein
Viertel der Wellenlänge
der gesendeten und empfangenen Signale beträgt, eine vierte Übertragungsleitung
L4, gekoppelt an die Anode der zweiten Pin-Diode D2, sodass sie
ein Viertel der Wellenlänge λ der gesendeten
und empfangenen Signale besitzt, einen Bias-Widerstand R, gekoppelt
zwischen einem Anschluss, über
den das TDD-Übertragung-Ein-Regelsignal (TDD-TXON)
von dem Bluetooth-Übertrager 10 empfangen
wird, und eine Verbindung der dritten und vierten Übertragungsleitungen
L3, L4, und einen weiteren Kondensator C3, gekoppelt zwischen dem
Erdungspotential und der Verbindung der dritten und vierten Übertragungsleitungen
L3, L4.
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Das
zweite Anpassungsnetzwerk 43 empfängt das Ausgangssignal des
Leistungsverstärkers 42 und
kann einen Filter umfassen, der hochfrequente Bestandteile entfernt,
die in den gesendeten und empfangenen Signalen enthalten sein können, oder einen
Schaltkreis, der dieselbe Funktion wie der Filter hat.
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Das
Leistungsverstärkungsmodul 40 vom TDD-Typ
wird in 5 als Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben, und die ersten, zweiten
und dritten Pin-Dioden D1, D2, D3 werden als Schalteinheit benutzt.
Eine Pin-Diode wird
eingeschaltet, wenn eine positive Spannung angelegt wird, und ausgeschaltet,
wenn die positive Spannung nicht größer als ein Referenzwert ist.
Dementsprechend dient die Pin-Diode als Ein- und Ausschalter der Schalteinheit.
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Der
Leistungsverstärker 42 empfängt ein
Potential Vcc von der Spannungsquelle sodass er dann in Betrieb
ist, wenn das als Einschaltsignal Vpaon empfangene TDD-TXON-Steuersignal
ein hohes Signal (1-Signal) ist, und es beendet den Betrieb, wenn das
als Einschaltsignal Vpaon empfangene TDD-TXON-Steuersignal ein niedriges
Signal (0-Signal) ist. Der Leistungsverstärker 42 empfängt ein Leistungssteuersignal
Pctrl über
einen separaten Anschluss von den Anschlüssen für das TDD-TXON-Steuersignal
mit dem Potential Vcc, wodurch der Verstärkungsfaktor gesteuert wird.
Ein allgemein üblicher
Leistungsverstärker
kann als Leistungsverstärker 42 benutzt
werden. Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird der Leistungsverstärker 42 so gesteuert,
dass er mit dem Sende- und Empfangsmodus synchronisiert ist, unter
Verwendung des TDD-Verfahrens. Der Betrieb des Leistungsverstärkungsmoduls 40 wird
bei einem hohen und niedrigen Signal des TDD-TXON-Steuersignals
erläutert.
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Der
Betrieb des Leistungsverstärkungsmoduls 40 vom
TDD-Typ, das in 5 gezeigt
ist, wird unter Bezugnahme auf die 6A und 6B beschrieben.
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6A ist eine Darstellung,
die den Sendemodus des Leistungsverstärkungsmoduls 40 vom TDD-Typ
zeigt, das in 5 gezeigt
ist, wenn das TDD-TXON-Regelsignal
ein hohes Signal ist. In dem Fall des hohen Signals wird das Sendesignal
in dieser Reihenfolge an den ersten Port P1 übertragen, an das erste Anpassungsnetzwerk 41,
den Leistungsverstärker 42,
das zweite Anpassungsnetzwerk 43 und den zweiten Port P2.
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Wenn
das TDD-TXON-Regelsignal das hohe Signal ist, wird das TDD-TXON-Regelsignal an die Anoden
der ersten und zweiten Pin-Dioden D1, D2 über die dritten und vierten Übertragungsleitungen L3,
L4 und den Widerstand R übertragen,
und die Pin-Dioden D1, D2 werden eingeschaltet, da die Spannung
der Anode höher
ist als die Spannung der Katode. Da die Katode an das Erdpotential
angeschlossen ist, wird die dritte Pin-Diode D3 eingeschaltet, die
die Anode aufweist, die über
die ersten und zweiten Übertragungsleitungen
L1, L2 an die ersten und zweiten Pin-Dioden D1, D2 angeschlossen
ist.
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Im
Hinblick darauf, dass die gesendeten und empfangenen Signale die
Wellenlänge λ haben und über die
ersten und zweiten Ports P1, P2 empfangen werden, haben die ersten
und zweiten Übertragungsleitungen
L1, L2 ein Viertel der Wellenlänge λ und sind
an das Erdpotential angeschlossen, um einen Kurzschluss zu erzeugen,
und die Impedanzen der ersten und zweiten Übertragungsleitungen L1, L2 sind
erhöht.
Da die ersten und zweiten Pin-Dioden D1, D2 eingeschaltet sind,
wird der Widerstand der Pin-Dioden D1, D2 etwa Null.
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Dadurch
wird das Empfangssignal, das über den
zweiten Port P2 eingegeben wird, blockiert, und das Sendesignal
wird dem ersten Anpassungsnetzwerk 41 über die erste Pin-Diode D1
zugeführt,
die einen relativ niedrigen Widerstand besitzt. Das Sendesignal
wird an den Leistungsverstärker 42 über die Impedanzanpassung
des Anpassungsnetzwerks 41 übertragen, und der Leistungsverstärker 42 verstärkt das
Sendesignal gemäß dem Verstärkungsfaktor,
der festgelegt wird durch das Leistungssteuersignal Pctrl, um das
verstärkte
Sendesignal auszugeben. Das verstärkte Sendesignal wird an den
zweiten Port P2 über
das zweite Anpassungsnetzwerk 43 und die zweiten Pin-Dioden
D2 ausgegeben, die eingeschaltet sind.
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Wie
oben beschrieben worden ist, wird es einem hochfrequenten Bestandteil
ermöglicht,
die Kondensatoren C1, C2, C3, C4, C5 zu passieren und ein niederfrequenter
Bestandteil wird davon abgehalten, die Kondensatoren C1, C2, C3,
C4, C5 zu passieren, sodass ein Gleichstrombestandteil den Signalpfad der
gesendeten und empfangenen Signale gemäß dem TDD-TXON-Steuersignal
nicht beeinträchtigt. Der
Hochfrequenzbestandteil des Sendesignals umgeht den Kondensator
C3, um die Impedanz der dritten und vierten Übertragungsleitungen L3, L4
an der Verbindung der dritten und vierten Übertragungsleitungen L3, L4
und der Kondensatoren C2, C3 zu erhöhen, sodass die gesendeten
und empfangenen Signale des Signalpfads davon abgehalten werden,
in einem Gleichstromstromlauf des TDD-TXON-Steuersignals zu fließen.
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Durch
die oben beschriebene Betriebsweise wird das Sendesignal, das über den
ersten Port P1 eingegeben worden ist, von dem Gleichstrom getrennt,
sodass es an den zweiten Port P2 über den Leistungsverstärker 42 ausgegeben
werden kann.
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Falls
das TDD-TXON-Steuersignal ein niedriges Signal (Null-Signal) ist,
wird das Empfangssignal, das über
den zweiten Port P2 eingegeben wird, an den ersten Port P1 über die
ersten und zweiten Übertragungsleitungen
L1, L2 ausgegeben. 6B zeigt
eine Ansicht des Empfangsmodus des Leistungsverstärkungsmoduls
vom TDD-Typ, das in 5 gezeigt
ist, wenn das TDD-TXON-Steuersignal das niedrige Signal (Null-Signal)
ist.
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Falls
das TDD-TXON-Steuersignal das niedrige Signal (Null-Signal) ist,
verringern sich die Spannungen der Anoden der Pin-Dioden D1, D2,
die an den Anschluss des TDD-TXON-Steuersignals über den Widerstand R und die
dritten und vierten Übertragungsleitungen
L3, L4 angeschlossen sind. Dementsprechend werden die ersten und
zweiten Pin-Dioden D1, D2 ausgeschaltet, und die dritte Pin-Diode D3
wird ausgeschaltet, da die Spannung der Anode der dritten Pin-Diode
D3 verringert wird. Die Widerstandbestandteile der ersten, zweiten
und dritten Pin-Diode D1, D2, D3 werden erhöht.
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Dementsprechend
wird eine Signalübertragung
von den ersten und zweiten Ports P1, P2 an den Leistungsverstärker 42 blockiert,
bedingt durch die ersten und zweiten Pin-Dioden D1, D2, die sich
in einem ausgeschalteten Zustand befinden. Die ersten und zweiten Übertragungsleitungen
L1, L2 dienen als Impedanzangepasste Übertragungsleitung wegen der
Widerstandskomponenten der dritten Pin-Diode D3, die an die Verbindung
der ersten und zweiten Übertragungsleitungen
L1, L2 angeschlossen ist.
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Dementsprechend
wird das Empfangssignal, das über
den zweiten Port P2 empfangen worden ist, an den ersten Port P1 über die
ersten und zweiten Übertragungslinien
L1, L2 ausgegeben.
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Wie
oben beschrieben worden ist, verbraucht das Leistungsverstärkungsmodul
vom TDD-Typ eine minimale Strommenge, wenn das Sendesignal mittels
des TDD-Verfahrens verstärkt wird,
um den unnötigen
Stromverbrauch zu reduzieren. Darüber hinaus wird das Leistungsverstärkungsmodul
vom TDD-Typ einfach mit dem Klasse II Bluetooth-Modul kombiniert,
sodass ein Gerät,
das Klasse I und II Bluetooth-Funktionen aufweist, ohne zusätzliche
Herstellungskosten hergestellt werden kann.
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Obwohl
einige bevorzugte Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist es für einen
Fachmann dieses Gebiets klar, dass Änderungen dieser Ausführung vorgenommen werden
können,
ohne von der Idee der Erfindung abzuweichen, deren Schutzbereich
sich aus den Patentansprüchen
ergibt.