DE112020001308T5 - Richtkoppler, funkkommunikationsvorrichtung und steuerungsverfahren - Google Patents

Richtkoppler, funkkommunikationsvorrichtung und steuerungsverfahren Download PDF

Info

Publication number
DE112020001308T5
DE112020001308T5 DE112020001308.1T DE112020001308T DE112020001308T5 DE 112020001308 T5 DE112020001308 T5 DE 112020001308T5 DE 112020001308 T DE112020001308 T DE 112020001308T DE 112020001308 T5 DE112020001308 T5 DE 112020001308T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
control unit
signals
unit
frequency
impedance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112020001308.1T
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiki SUGAWARA
Yukihito Iida
Satoshi Suda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Semiconductor Solutions Corp
Original Assignee
Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Semiconductor Solutions Corp filed Critical Sony Semiconductor Solutions Corp
Publication of DE112020001308T5 publication Critical patent/DE112020001308T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • H01P5/18—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers
    • H01P5/184—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers the guides being strip lines or microstrips
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/44—Transmit/receive switching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/02—Coupling devices of the waveguide type with invariable factor of coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • H01P5/18—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers
    • H01P5/184—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers the guides being strip lines or microstrips
    • H01P5/185—Edge coupled lines
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/48—Networks for connecting several sources or loads, working on the same frequency or frequency band, to a common load or source
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

Es wird ein Richtkoppler bereitgestellt, der eine primäre Leitung umfasst, die Signale von einem ersten Anschluss zu einem zweiten Anschluss überträgt; eine sekundäre Leitung, die mit der primären Leitung gekoppelt wird und einige der Signale in einen dritten Anschluss leitet; eine erste Schalteinheit, die das Verbindungsziel des dritten Anschlusses zwischen einem Ende der sekundären Leitung und dem anderen Ende davon umschaltet; eine erste Impedanzregeleinheit, die zwischen einem Ende der sekundären Leitung und der Masse angebracht ist und die Impedanz in Abhängigkeit von der Frequenz der Signale ändert; eine zweite Impedanzregeleinheit, die zwischen dem anderen Ende der sekundären Leitung und der Masse angebracht ist und die Impedanz in Abhängigkeit von der Frequenz der Signale ändert; und einen Resonanzschaltkreis, der zwischen der ersten Schalteinheit und dem dritten Anschluss angebracht ist und der die Impedanz des dritten Anschlusses in Abhängigkeit von der Frequenz der Signale ändert.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegenden Anmeldung bezieht sich auf einen Richtkoppler, eine Funkkommunikationsvorrichtung und ein Steuerungsverfahren.
  • Hintergrund
  • In einer Funkkommunikationsvorrichtung, wie z. B. einem tragbaren Endgerät, ist zur Erfassung des Signalpegels der von einer Antenne abgestrahlten Übertragungssignale ein Richtkoppler zwischen der Antenne und einem Leistungsverstärker angebracht, und einige der Übertragungssignale werden unter Verwendung des Richtkopplers abgeleitet. Genauer gesagt umfasst der Richtkoppler eine primäre Leitung und eine sekundäre Leitung, die miteinander gekoppelt werden, wenn sie nahe beieinander angebracht sind; ein Eingangsanschluss, über den Übertragungssignale eingegeben werden, ist an einem Ende der primären Leitung angebracht; und ein Ausgangsanschluss, über den Übertragungssignale ausgegeben werden, ist am anderen Ende der primären Leitung angebracht. Darüber hinaus ist an einem Ende der sekundären Leitung ein Kopplerport angebracht, der dazu dient, einen Teil der Übertragungssignale zu Erfassungszwecken abzuleiten; und am anderen Ende der sekundären Leitung ist ein Isolationsport angebracht. Ein Beispiel für einen solchen Richtkoppler ist in der unten erwähnten Patentliteratur 1 offenbart.
  • Zitatliste
  • Patentliteratur
  • Patentliteratur 1: Internationale Druckschrift Nr. 2016/158314
  • Zusammenfassung .
  • Technisches Problem
  • Die wichtigsten Merkmale, die die Leistung eines Richtkopplers anzeigen, umfassen Einfügedämpfung, Kopplungsfaktor (Koppelcharakteristik), Isolation, Rückflussdämpfung und Richtwirkung. In den Studien über herkömmliche Richtkoppler wurde jedoch nicht auf die Rückflussdämpfung eingegangen. Daher gibt es bei herkömmlichen Richtkopplern eine Einschränkung bei der Verbesserung der Rückflussdämpfungseigenschaften.
  • In dieser Hinsicht werden in der vorliegenden Anmeldung ein Richtkoppler, eine Funkkommunikationsvorrichtung und ein Steuerungsverfahren in einer neuen und verbesserten Form vorgeschlagen, die eine weitere Verbesserung der Rückflussverlusteigenschaften ermöglichen.
  • Lösung des Problems
  • Der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Richtkoppler, der Folgendes umfasst: eine primäre Leitung, die Signale von einem ersten Anschluss zu einem zweiten Anschluss überträgt; eine sekundäre Leitung, die mit der primären Leitung gekoppelt wird und einige der Signale in einen dritten Anschluss leitet; eine erste Schalteinheit, die das Verbindungsziel des dritten Anschlusses zwischen einem Ende der sekundären Leitung und dem anderen Ende davon umschaltet; eine erste Impedanzregeleinheit, die zwischen einem Ende der sekundären Leitung und Masse angebracht ist und die Impedanz entsprechend der Frequenz der Signale ändert; eine zweite Impedanzregeleinheit, die zwischen dem anderen Ende der sekundären Leitung und der Masse angebracht ist und die Impedanz entsprechend der Frequenz der Signale ändert; und einen Resonanzschaltkreis, der zwischen der ersten Schalteinheit und dem dritten Anschluss angebracht ist und der die Impedanz des dritten Anschlusses entsprechend der Frequenz der Signale ändert.
  • Darüber hinaus wird gemäß der vorliegenden Offenbarung eine Funkkommunikationsvorrichtung bereitgestellt, die einen Richtkoppler umfasst, wobei der Richtkoppler eine primäre Leitung, die Signale von einem ersten Anschluss zu einem zweiten Anschluss überträgt, eine sekundäre Leitung, die mit der primären Leitung gekoppelt wird und einige der Signale in einen dritten Anschluss leitet, eine erste Schalteinheit, die das Verbindungsziel des dritten Anschlusses zwischen einem Ende der sekundären Leitung und dem anderen Ende davon umschaltet, umfasst, eine erste Impedanzregeleinheit, die zwischen einem Ende der sekundären Leitung und Masse angebracht ist und die Impedanz entsprechend der Frequenz der Signale ändert, eine zweite Impedanzregeleinheit, die zwischen dem anderen Ende der sekundären Leitung und Masse angebracht ist und die Impedanz entsprechend der Frequenz der Signale ändert, und einen Resonanzschaltkreis, der zwischen der ersten Schalteinheit und dem dritten Anschluss angebracht ist und der die Impedanz des dritten Anschlusses entsprechend der Frequenz der Signale ändert.
  • Des Weiteren wird gemäß der vorliegenden Offenbarung ein Steuerungsverfahren für einen Richtkoppler bereitgestellt, das eine primäre Leitung, die Signale von einem ersten Anschluss zu einem zweiten Anschluss überträgt, eine sekundäre Leitung, die mit der primären Leitung gekoppelt wird und einige der Signale in einen dritten Anschluss leitet, eine erste Schalteinheit, die das Verbindungsziel des dritten Anschlusses zwischen einem Ende der sekundären Leitung und deren anderem Ende umschaltet, eine erste Impedanzregeleinheit, die zwischen einem Ende der sekundären Leitung und Masse angebracht ist, umfasst, eine erste Schalteinheit, die das Verbindungsziel des dritten Anschlusses zwischen einem Ende der sekundären Leitung und dem anderen Ende derselben umschaltet und die Impedanz in Abhängigkeit von der Frequenz der Signale ändert, eine zweite Impedanzregeleinheit, die zwischen dem anderen Ende der sekundären Leitung und der Masse angebracht ist und die Impedanz in Abhängigkeit von der Frequenz der Signale ändert, und einen Resonanzschaltkreis, der zwischen der ersten Schalteinheit und dem dritten Anschluss angebracht ist und der die Impedanz des dritten Anschlusses in Abhängigkeit von der Frequenz der Signale ändert, wobei das Steuerungsverfahren das Regeln der ersten Impedanzregeleinheit, der zweiten Impedanzregeleinheit und des Resonanzschaltkreises in Abhängigkeit von der Frequenz der Signale umfasst.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung einer beispielhaften Konfiguration einer Funkkommunikationsvorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform.
    • 2 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Konfiguration eines Kopplers 150 gemäß der Ausführungsform illustriert.
    • 3 ist ein erläuterndes Diagramm zur Erläuterung einer beispielhaften Konfiguration eines Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform.
    • 4 ist ein erläuterndes Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels für den Betrieb des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform.
    • 5A ist ein erläuterndes Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels für den Betrieb des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform in einem Niederbandmodus.
    • 5B ist ein Diagramm zur Veranschaulichung des Simulationsergebnisses bezüglich des Kopplungsfaktors und der Isolierung im Low-Band-Modus des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform.
    • 5C ist ein Diagramm zur Veranschaulichung des Simulationsergebnisses bezüglich der Rückflussdämpfung im Low-Band-Modus des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform.
    • 6A ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels für den Betrieb des Kopplermoduls 140 in einem Hochbandmodus gemäß der Ausführungsform.
    • 6B ist ein Diagramm zur Veranschaulichung des Simulationsergebnisses bezüglich des Kopplungsfaktors und der Isolierung im Hochbandmodus des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform.
    • 6C ist ein Diagramm zur Veranschaulichung des Simulationsergebnisses bezüglich der Rückflussdämpfung im Hochbandmodus des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform.
    • 7A ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung eines Betriebsbeispiels in einem Ultrahochbandmodus des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform.
    • 7B ist ein Diagramm zur Veranschaulichung des Simulationsergebnisses bezüglich des Kopplungsfaktors und der Isolierung im Ultrahochbandmodus des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform.
    • 7C ist ein Diagramm zur Veranschaulichung des Simulationsergebnisses bezüglich der Rückflussdämpfung im Ultrahochbandmodus des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform.
    • 8A ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels von Vorgängen in einem Anschlussmodus des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform.
    • 8B ist ein Diagramm zur Veranschaulichung des Simulationsergebnisses hinsichtlich des Kopplungsfaktors und der Isolierung im Abschlussmodus des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform.
    • 8C ist ein Diagramm zur Veranschaulichung des Simulationsergebnisses bezüglich der Rückflussdämpfung im Anschlussmodus des Kopplermoduls 140 gemäß dieser Ausführungsform.
    • 9A ist ein Diagramm, das das Simulationsergebnis hinsichtlich des Kopplungsfaktors und der Isolierung im Ultrahochbandmodus des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform und eines Kopplermoduls 140a gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigt.
    • 9B ist ein Diagramm zur Veranschaulichung des Simulationsergebnisses bezüglich der Rückflussdämpfung im Ultrahochbandmodus des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform und des Kopplermoduls 140a gemäß dem Vergleichsbeispiel.
    • 10A ist ein erläuterndes Diagramm (1) zur Erläuterung eines Änderungsbeispiels einer Kopplungsplanarisierungseinheit 320 des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform.
    • 10B ist ein erläuterndes Diagramm (2) zur Erläuterung eines Modifikationsbeispiels der Kopplungsplanarisierungseinheit 320 des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform.
    • 11A ist ein erläuterndes Diagramm (1) zur Erläuterung eines Modifikationsbeispiels einer Masseverbindungseinheit 344 des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform.
    • 11B ist ein erläuterndes Diagramm (2) zur Erläuterung eines Modifikationsbeispiels der Masseverbindungseinheit 344 des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform.
    • 11C ist ein erläuterndes Diagramm (1) zur Erläuterung von Änderungsbeispielen der Anpassungsregeleinheiten 340 und 342 des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform.
    • 11D ist ein erläuterndes Diagramm (2) zur Erläuterung von Änderungsbeispielen der Anpassungsregeleinheiten 340 und 342 des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform.
    • 12 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte schematische Konfiguration eines Servers 700 zeigt.
    • 13 ist ein Blockdiagramm, das ein erstes Beispiel für eine schematische Konfiguration eines eNB 800 zeigt.
    • 14 ist ein Blockdiagramm, das ein zweites Beispiel für eine schematische Konfiguration eines eNB 830 darstellt.
    • 15 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte schematische Konfiguration eines Smartphones 900 zeigt.
    • 16 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte schematische Konfiguration eines Fahrzeugnavigationsgeräts 920 darstellt.
    • 17 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte schematische Konfiguration eines Fahrzeugsteuerungssystems 7000 darstellt.
    • 18 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel für die Einbaupositionen einer Bildgebungseinheit 7410 und eines Detektor 7420 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs darstellt.
    • 19 ist ein erläuterndes Diagramm zur Erläuterung einer beispielhaften Konfiguration des Kopplermoduls 140a gemäß dem Vergleichsbeispiel.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Einzelnen beschrieben. In der vorliegenden schriftlichen Beschreibung und den Zeichnungen werden die Bestandteile mit praktisch identischer funktioneller Konfiguration mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und die Erklärung wird nicht wiederholt.
  • Darüber hinaus wird in der vorliegenden schriftlichen Beschreibung und in den Zeichnungen eine Vielzahl von Bestandteilen mit praktisch identischer oder ähnlicher Funktionskonfiguration manchmal durch das Anhängen verschiedener numerischer Zeichen an dieselben Bezugszeichen voneinander unterschieden. Wenn jedoch eine Vielzahl von Bestandteilen mit praktisch identischen oder ähnlichen funktionalen Konfigurationen besonders voneinander unterschieden werden muss, wird nur das gleiche Bezugszeichen verwendet. Außerdem werden bei ähnlichen Bestandteilen verschiedener Ausführungsformen manchmal verschiedene Alphabete an dasselbe Bezugszeichen angehängt. Wenn diese ähnlichen Bestandteile jedoch nicht voneinander unterschieden werden müssen, wird nur dieselbe Bezugsziffer verwendet.
  • In den folgenden Erläuterungen zu den Schaltungskonfigurationen bedeutet „Verbindung“, sofern nicht anders angegeben, eine elektrische Verbindung zwischen einer Vielzahl von Elementen. Darüber hinaus umfasst der Begriff „Verbindung“ in der folgenden Erläuterung nicht nur die direkte elektrische Verbindung zwischen einer Vielzahl von Elementen, sondern auch die indirekte Verbindung über andere Elemente.
  • Die Erklärung wird in der folgenden Reihenfolge gegeben.
    1. 1. Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung
      • 1.1 Beispiel für eine Funkkommunikationsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Anmeldung
      • 1.2 Beispiel eines Kopplers 150 gemäß Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung
      • 1.3 Hintergrundfaktoren für die Bildung der Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung durch die Erfinder
      • 1.4 Beispielhafter Aufbau des Kopplermoduls 140 gemäß Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung
      • 1.5 Beispielhafte Funktionsweise des Kopplermoduls 140 gemäß Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung
      • 1.6 Simulationsergebnis für Koppelmodul 140 gemäß Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung
      • 1.7 Modifikationsbeispiele
      • 1.8 Zusammenfassung
    2. 2. Anwendungsbeispiele für die vorliegende Ausführungsform der Anmeldung
      • 2.1 Funkkommunikation
        • 2.1.1. Anwendungsbeispiel bezüglich der Kontrollinstanz
        • 2.1.2. Anwendungsbeispiele bezüglich der Basisstation
        • 2.1.3. Anwendungsbeispiele für Handterminals
      • 2.2 Fahrzeugkontrollsystem
    3. 3. Ergänzende Erklärung
  • «1. Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung»
  • <1.1 Beispiel für eine Funkkommunikationsvorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung >
  • Zunächst wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 1 ein Beispiel für eine Funkkommunikationsvorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung erläutert. 1 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung einer beispielhaften Konfiguration der Funkkommunikationsvorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform.
  • Wie in 1 dargestellt, umfasst die Funkkommunikationsvorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform eine Antenne 100 zum Empfangen von Signalen und einen Schalter 102 zum Umschalten zwischen Senden und Empfangen. Darüber hinaus umfasst die Funkkommunikationsvorrichtung 10 einen rauscharmen Verstärker (low noise amplifier, LNA) 110, der die in die Antenne 100 eingegebenen Eingangssignale verstärkt; Bandpassfilter (BPFs) 112 und 116, die selektiv die Signale mit den gewünschten Frequenzen übertragen; und einen Mischer (MIX) 114, der die Frequenzen der Eingangssignale umwandelt. Außerdem umfasst die Funkkommunikationsvorrichtung 10 eine Steuerschaltung (Schaltung) 120, die die Blöcke der Funkkommunikationsvorrichtung 10 steuert und die empfangenen Signale demoduliert, und einen Oszillator 122, der lokale Schwingungssignale mit der gewünschten Frequenz erzeugt. Außerdem umfasst die Funkkommunikationsvorrichtung 10 einen Mischer 130, der die Frequenz der Übertragungssignale umwandelt; einen BPF 132; einen Leistungsverstärker (power amplifier, PA) 134, der die Übertragungssignale verstärkt; und eine Messeinheit (Detektor) 136, die den Signalpegel der Übertragungssignale erfasst. Darüber hinaus umfasst die Funkkommunikationsvorrichtung 10 ein Kopplermodul (einen Richtkoppler) 140, das die Sendesignale an die Antenne 100 und die Messeinheit 136 verteilt. Im Folgenden werden die Blöcke der Funkkommunikationsvorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform erläutert.
  • (Antenne 100)
  • Die Antenne 100 ist z.B. mit einer Chip-Antenne ausgestattet und empfängt elektromagnetische Wellen (Empfangssignale), die sich im Raum ausbreiten, und speist die Empfangssignale über den Schalter 102 (später beschrieben) in den LNA 110 (später beschrieben) ein. Außerdem strahlt die Antenne 100 über das Kopplermodul 140 (später beschrieben) und den Schalter 102 Übertragungssignale vom PA 134 (später beschrieben) in den Raum ab. Da eine Vielzahl von Frequenzbändern verwendet wird, kann die Funkkommunikationsvorrichtung 10 eine Vielzahl von Antennen 100 umfassen, die diesen Frequenzbändern entsprechen. In diesem Fall kann die Funkkommunikationsvorrichtung 10 einen Antennenschalter (nicht dargestellt) umfassen, der das Umschalten zwischen den zu verwendenden Antennen 100 ermöglicht.
  • (Schalter 102)
  • Der Schalter 102 ist beispielsweise mit einem Halbleiterbauelement oder einem Widerstandselement konfiguriert; umfasst einen einzelnen antennenseitigen Anschluss (nicht dargestellt), einen einzelnen Sendeanschluss (nicht dargestellt) und einen einzelnen Empfangsanschluss (nicht dargestellt); und ist in der Lage, selektiv zwischen dem Sendeanschluss und dem Empfangsanschluss als dem mit dem antennenseitigen Anschluss elektrisch zu verbindenden Anschluss umzuschalten. Wie in 1 dargestellt, ist der PA 134, der die Funksignalübertragung durchführt, über das Kopplermodul 140 mit dem Sendeanschluss des Schalters 102 verbunden. Außerdem ist der LNA 110, der den Funksignalempfang durchführt, mit dem Empfangsanschluss des Schalters 102 verbunden.
  • (LNA 110)
  • Der LNA 110 ist mit einem Halbleiterbauelement wie einem Transistor konfiguriert, ist mit dem Schalter 102 verbunden und kann die von der Antenne 100 über den Schalter 102 kommenden Empfangssignale verstärken. Dann werden die empfangenen Signale, die durch den LNA 110 verstärkt werden, an den BPF 112 (unten beschrieben) ausgegeben.
  • (BPF 112)
  • Der BPF 112 ist mit einem Element wie einem Widerstand, einem Kondensator oder einer Induktivität konfiguriert und ist mit dem LNA 110 verbunden. Der BPF 112 ist in der Lage, selektiv die Signale zu übertragen, die unter den von der Antenne 100 empfangenen Signalen die Frequenzen in einem vorbestimmten Frequenzband haben, das die Frequenzen der Signale umfasst, die in der Funkkommunikationsvorrichtung 10 verarbeitet werden würden; und er ist in der Lage, die Signale mit den Frequenzen außerhalb des vorbestimmten Frequenzbandes zu dämpfen. Die Signale, die den BPF 112 durchlaufen, werden dann an den Mischer 114 (wie unten beschrieben) ausgegeben.
  • (Mischer 114)
  • Der Mischer 114 ist mit einer Vielzahl von Halbleiterbauelementen, wie z. B. Transistoren, konfiguriert, ist mit dem BPF 112 verbunden und kann die vom BPF 112 eingegebenen Signale in Signale mit einer niedrigeren Frequenz umwandeln. Genauer gesagt kann der Mischer 114 die empfangenen Eingangssignale mit lokalen Oszillationssignalen multiplizieren, die vom Oszillator 122 (später beschrieben) kommen, und kann die Signale mit den Frequenzen erhalten, die der Summe und der Differenz der Frequenz der empfangenen Signale und der Frequenz der lokalen Oszillationssignale entsprechen. Die durch Frequenzumwandlung durch den Mischer 114 erhaltenen Signale werden dann über den BPF 116 (unten beschrieben) in die Steuerschaltung 120 eingegeben.
  • (BPF 116)
  • Der BPF 116 ist mit dem Mischer 114 verbunden, lässt selektiv die Signale mit der Frequenz durch, die der Differenz zwischen der Frequenz der empfangenen Signale und der Frequenz der lokalen Oszillationssignale entspricht, und gibt diese Signale an die Steuerschaltung 120 (unten beschrieben) aus.
  • (Steuerschaltung 120)
  • Die Steuerschaltung 120 kann mit einem arithmetischlogischen Operationselement wie einem DSP (Digitaler Signalprozessor) oder einem FPGA (Field-Programmable Gate Array) oder einem Mikrocomputer konfiguriert werden. Die Steuerschaltung 120 ist in der Lage, Übertragungssignale zu erzeugen und die empfangenen Signale, die vom BPF 116 ausgegeben werden, zu demodulieren.
  • (Oszillator 122)
  • Der Oszillator 122 ist beispielsweise mit einem Kristalloszillator (nicht abgebildet), einem Phasenkomparator (nicht abgebildet), einem Frequenzteiler (nicht abgebildet), einer Ladungspumpe (nicht abgebildet) und einem PLL (Phase Locked Loop)-Synthesizer mit einem Schleifenfilter (nicht abgebildet) konfiguriert und ist mit dem Mischer 114 und dem Mischer 130 (später beschrieben) verbunden. Der Oszillator 122 erzeugt mit Genauigkeit und Stabilität lokale Schwingungssignale mit der gewünschten Frequenz und gibt die lokalen Schwingungssignale an die Mischer 114 und 130 aus.
  • (Mischer 130)
  • Der Mischer 130 ist in der Lage, die von der Steuerschaltung 120 ausgegebenen Übertragungssignale z.B. in Signale mit einer höheren Frequenz umzuwandeln. Die durch die Frequenzumwandlung durch den Mischer 130 erhaltenen Übertragungssignale werden dann über den BPF 132 (unten beschrieben) in den PA 134 eingegeben.
  • (BPF 132)
  • Der BPF 132 ist mit dem Mischer 130 verbunden, lässt selektiv die Signale mit der Frequenz durch, die der Summe der Frequenz der Übertragungssignale und der Frequenz der lokalen Schwingungssignale entspricht, und gibt diese Signale an den PA 134 (unten beschrieben) aus.
  • (PA 134)
  • Der PA 134 ist mit einem Halbleiterbauelement, wie z. B. einem Transistor, konfiguriert, mit dem BPF 132 verbunden und in der Lage, die Signale zu verstärken, die durch den BPF 132 laufen. Die vom PA 134 verstärkten Signale werden an das Kopplermodul 140 (später beschrieben) ausgegeben.
  • (Messeinheit 136)
  • Die Messeinheit 136 ist mit einem Anschluss P3 (siehe 3) des Kopplermoduls 140 (nachstehend beschrieben) verbunden, erfasst den Signalpegel der Übertragungssignale und liefert auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses über eine Steuereinheit (nicht dargestellt) Steuersignale an den PA 134. Anhand der Steuersignale kann der PA 134 den Grad der Verstärkung der Übertragungssignale regeln.
  • (Kopplermodul 140)
  • Das Kopplermodul 140 ist mit dem PA 134 verbunden und verteilt die vom PA 134 kommenden Sendesignale an die Antenne 100 und die Messeinheit 136. Genauer gesagt umfasst das Kopplermodul 140 einen Koppler 150 und eine Regelschaltung 200. Die Regelschaltung 200 verfügt über eine Vielzahl von Schaltern (nicht dargestellt) zum Umschalten des Übertragungsmodus. Die Schaltvorgänge dieser Schalter werden von der Steuerschaltung 120 oder einer externen Steuerung (nicht abgebildet) gesteuert. Auf den detaillierten Aufbau des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform wird später noch eingegangen.
  • <1.2 Beispiel eines Kopplers 150 gemäß der vorliegenden Anmeldung>
  • Bisher wurde die Erläuterung zu einem Beispiel der Funkkommunikationsvorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform gegeben. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 2 ein Beispiel für den Koppler 150 erläutert, der in dem Kopplermodul 140 gemäß der vorliegenden Anmeldung umfasst ist. 2 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Konfiguration des Kopplers 150 gemäß der Ausführungsform zeigt.
  • Wie in 2 dargestellt, umfasst der Koppler 150 eine Mikrostreifenleitung 152, die die primäre Leitung darstellt, und umfasst eine Mikrostreifenleitung 154, die die sekundäre Leitung darstellt. Die Mikrostreifenleitungen 152 und 154 können nahe beieinander angebracht werden, so dass eine Kopplung (elektromagnetische Kopplung) zwischen ihnen stattfindet.
  • Wie in 2 dargestellt, ist das linke Ende (ein Ende) der Mikrostreifenleitung 152 mit einem Anschluss P1 (einem ersten Anschluss) verbunden, der den Eingangsanschluss für Sendesignale darstellt. Der Anschluss P1 ist mit dem PA 134 verbunden. Außerdem ist das rechte Ende (das andere Ende) der Mikrostreifenleitung 152 mit einem Anschluss P2 (einem zweiten Anschluss) verbunden, der den Ausgangsanschluss für Sendesignale darstellt. Der Anschluss P2 ist mit der Antenne 100 verbunden.
  • Die beiden Enden der Mikrostreifenleitung 154 sind mit den Anschlüssen P5 und P6 verbunden. Einer der Anschlüsse P5 und P6 ist über eine Kopplungsplanarisierungseinheit 32 (siehe 3) mit einem Port P3 (einem dritten Anschluss) verbunden, der Sendesignale an die Messeinheit 136 ausgibt. Der andere Anschluss der Anschlüsse P5 und P6 ist über einen Anschlussteil 30 mit der Masse verbunden (siehe 3). Wenn beispielsweise Übertragungssignale in den Anschluss P1 eingegeben werden, werden sie über die Mikrostreifenleitung 152 zum Anschluss P2 übertragen. Darüber hinaus wird ein Teil der Übertragungssignale durch Kopplung an die Mikrostreifenleitung 154 und je nach Übertragungsmodus an den Anschluss P5 oder den Anschluss P6 weitergeleitet. Dann werden die Sendesignale von einem der Anschlüsse P5 und P6 an den Anschluss P3 (siehe 3) ausgegeben.
  • Wie bereits erläutert, umfassen die Hauptmerkmale, die die Leistung des Kopplermoduls 140 angeben, Einfügedämpfung, Kopplungsfaktor, Isolierung, Rückflussdämpfung und Richtwirkung.
  • Genauer gesagt bedeutet die Einfügedämpfung den Verlust, der durch das Kopplermodul 140 entsteht, und stellt das Verhältnis des Signalpegels der am Eingangsanschluss P1 eingehenden Sendesignale und des Signalpegels der am Ausgangsanschluss P2 ausgehenden Sendesignale dar. Es ist wünschenswert, dass die Einfügedämpfung klein ist.
  • Der Kopplungsfaktor impliziert das Ausmaß, in dem die Übertragungssignale in Vorwärtsrichtung, die vom Eingangsanschluss P1 zum Ausgangsanschluss P2 geführt werden, am Anschluss P3 gezogen werden; und stellt das Verhältnis des Signalpegels der am Eingangsanschluss P1 eingegebenen Übertragungssignale und des Signalpegels der am Anschluss P3 ausgegebenen Übertragungssignale (CF-Signale) dar. Um die PA 134 genau steuern zu können, muss der Leistungspegel der Übertragungssignale genau gemessen werden. Das heißt, selbst wenn die Frequenz der Sendesignale schwankt, müssen die vom Anschluss P3 kommenden Sendesignale (CF-Signale) einen stabilen Signalpegel aufweisen. Daher ist es wünschenswert, dass der Kopplungsfaktor in Bezug auf die Frequenzabhängigkeit in dem gewünschten Frequenzbereich flach ist.
  • Die Isolation impliziert das Ausmaß der Leckage der Rückwärtssignale, die vom Ausgangsanschluss P2 zum Eingangsanschluss P1 geführt werden, zu einem Isolationsanschluss (gemäß der Ausführungsform zu einem der Anschlüsse P5 und P6 (siehe 3)); und stellt das Verhältnis des Signalpegels der Signale, die in den Eingangsanschluss P1 eingegeben werden, und des Signalpegels der Rückwärtssignale (ISO-Signale) dar, die zum Isolationsanschluss ausgegeben werden. Es ist wünschenswert, dass die Leckage gering ist.
  • Was die Rückflussdämpfung am Anschluss P3 betrifft, so bedeutet die Rückflussdämpfung bei der Eingabe von Signalen in den Anschluss P3 das Ausmaß, in dem die Signale aufgrund von Reflexionen, die auf eine unzureichende Impedanzanpassung zurückzuführen sind, zum Anschluss P3 zurückkehren. Das heißt, die Rückflussdämpfung impliziert die Reflexionsdämpfung. Es ist wünschenswert, dass die Rückflussdämpfung klein ist.
  • Die Richtcharakteristik stellt das Verhältnis zwischen dem Signalpegel der am Anschluss P3 ausgegebenen Sendesignale (CF-Signale) und dem Signalpegel der am Isolationsanschluss ausgegebenen Rückwärtssignale (ISO-Signale) dar. Die Richtcharakteristik gibt also an, wie weit die Vorwärtssignale und die Rückwärtssignale voneinander getrennt sind. Es ist wünschenswert, dass die Richtcharakteristik hoch ist.
  • <1.3 Hintergrundfaktoren für die Entwicklung der Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung durch die Erfinder>
  • Bisher wurde ein Beispiel für den in dem Kopplermodul 140 gemäß der Ausführungsform enthaltenen Koppler 150 erläutert. Vor der spezifischen Erläuterung des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform werden nachfolgend unter Bezugnahme auf 19 die Hintergrundfaktoren erläutert, die der Bildung der Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung durch die Erfinder zugrunde lagen. 19 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung einer beispielhaften Konfiguration eines Kopplermoduls 140a gemäß einem Vergleichsbeispiel. Das Vergleichsbeispiel verweist auf eine Konfiguration des Kopplermoduls, die von den Erfindern vor der Entwicklung der vorliegenden Anmeldung eingehend untersucht wurde.
  • Inzwischen werden in einem Mobiltelefonsystem Hochfrequenzsignale aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Frequenzbändern verwendet. Daher muss das Kopplermodul 140, das in der Funkkommunikationsvorrichtung 10 in Bezug auf ein solches Mobiltelefonsystem verwendet wird, die gewünschten Eigenschaften in einer Vielzahl von verschiedenen Frequenzbändern erfüllen.
  • In dieser Hinsicht haben sich die Erfinder der vorliegenden Anmeldung ernsthaft mit dem Kopplermodul 140a gemäß dem in 19 dargestellten Vergleichsbeispiel befasst. Wie in 19 dargestellt, umfasst das Kopplermodul 140a gemäß dem Vergleichsbeispiel eine Vielzahl von Schaltern F5 bis F10, F21 und F22, die es ermöglichen, die Isolation je nach dem zu verwendenden Frequenzband in den gewünschten Zustand zu bringen. Darüber hinaus umfasst das Kopplermodul 140a Anschlussteile 30a, die durch das Schalten der Schalter F5 bis F10, F21 und F22 mit dem Koppler 150 verbunden werden. Dabei können die Schalter F5 bis F10, F21 und F22 z.B. mit FETs (Feldeffekttransistoren) realisiert werden. Im Vergleichsbeispiel werden in den Anschlussteilen 30a der Widerstand (nicht abgebildet) und der Kondensator (nicht abgebildet) entsprechend dem zu verwendenden Frequenzband ausgewählt, so dass die Isolation und die Richtwirkung in jedem Frequenzband den gewünschten Zustand aufweisen. Darüber hinaus umfasst das Kopplermodul 140a eine Kopplungsplanarisierungseinheit 32a, die eine Induktivität 32HL zur Planarisierung der Frequenzabhängigkeit des Kopplungsfaktors im zu verwendenden Frequenzband aufweist. Konkret wird im Vergleichsbeispiel zwischen den Schaltern F3a, F3b, F4a und F4b umgeschaltet und die Frequenzabhängigkeit des Koppelfaktors im zu verwendenden Frequenzband planarisiert.
  • Gemäß dem Ergebnis der von den Erfindern durchgeführten ernsthaften Studie wurde jedoch bei dem Kopplermodul 140a gemäß dem Vergleichsbeispiel deutlich, dass es eine Grenze für die Verbesserung der Rückflussdämpfung am Anschluss P3 gibt. Genauer gesagt, fehlt im Kopplermodul 140a gemäß dem Vergleichsbeispiel am Anschluss P3 eine Anpassungsschaltung, die entsprechend dem zu verwendenden Frequenzband auf 50 Ohm abgestimmt wäre. Da im Vergleichsbeispiel eine Anpassungsschaltung fehlt, führt die Nichtanpassung des Anschlusses P3 zu einer Reflexion der Signale an der Anschlussgrenze, so dass die Sendesignale nicht effizient von der Mikrostreifenleitung 154 abgeleitet werden können. Bei der erfindungsgemäßen Verwendung des Kopplermoduls 140a gemäß dem Vergleichsbeispiel wurde daher festgestellt, dass eine genaue Messung des Leistungspegels der Übertragungssignale mit der Messeinheit 136 nur schwer möglich ist, was wiederum eine genaue Steuerung des PA 134 mitunter erschwert.
  • In dieser Situation haben die Erfinder die im Folgenden beschriebene Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung entwickelt. Im Kopplermodul 140 gemäß der vorliegenden Anmeldung ist eine Anpassungsregeleinheit zur Anpassung an 50 Ohm entsprechend dem zu verwendenden Frequenzband angebracht, wodurch eine weitere Verbesserung der Rückflussdämpfungseigenschaften erreicht werden kann. Nachfolgend werden die Einzelheiten der vorliegenden Anmeldung, wie sie von den Erfindern gestaltet wurde, im Einzelnen erläutert.
  • <1.4 Beispielhafte Konfiguration des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung>
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 3 eine beispielhafte Konfiguration des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung erläutert. 3 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung einer beispielhaften Konfiguration des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform.
  • Wie in 3 dargestellt, umfasst das Kopplermodul 140 den Koppler 150 und die Regelschaltung 200. Im Folgenden werden der Koppler 150 und die Regelschaltung 200 gemäß der Ausführungsform erläutert.
  • (Koppler 150)
  • Wie bereits erläutert, umfasst der Koppler 150 die Mikrostreifenleitung 152, die die primäre Leitung darstellt, und umfasst die Mikrostreifenleitung 154, die die sekundäre Leitung darstellt. Genauer gesagt ist das linke Ende der Mikrostreifenleitung 152 mit dem Anschluss P1 verbunden, und der Anschluss P1 ist mit dem PA 134 verbunden. Das rechte Ende der Mikrostreifenleitung 152 ist mit dem Anschluss P2 verbunden, und der Anschluss P2 ist mit der Antenne 100 verbunden. Die beiden Enden der Mikrostreifenleitung 154 sind mit den Anschlüssen P5 und P6 verbunden. Einer der Anschlüsse P5 und P6 ist über die Kopplungsplanarisierungseinheit 32 der Regelschaltung 200 mit dem Anschluss P3 verbunden, der Sendesignale an die Messeinheit 136 ausgibt. Der andere Anschluss unter den Anschlüssen P5 und P6 ist über die Anschlussteile 30f und 30r der Regelschaltung 200 mit der Masse verbunden.
  • (Regelschaltung 200)
  • Wie bereits erläutert, ist die Regelschaltung 200 mit den Anschlüssen P5 und P6 des Kopplers 150 verbunden und in der Lage, die Eigenschaften wie Isolation und Rückflussdämpfung so zu regeln, dass sie den gewünschten Zustand entsprechend dem zu verwendenden Frequenzband einnehmen. Genauer gesagt umfasst die Regelschaltung 200, wie in 3 dargestellt, eine Schalteinheit (eine erste Schalteinheit) 28, die Anschlussteile (Impedanzregeleinheiten) 30f und 30r und einen Resonanzschaltkreis, der aus der Kopplungsplanarisierungseinheit 32 und einer Anpassungsregeleinheit 34 besteht. Im Folgenden werden die einzelnen Schaltungsblöcke erläutert, die die Regelschaltung 200 gemäß der Ausführungsform umfasst.
  • ∼Schalteinheit 28~
  • Die Schalteinheit 28 besteht aus einer Vielzahl von Schaltern F1 und F2; sie ist mit den Anschlüssen P5 und P6 an den beiden Enden der Mikrostreifenleitung 154 des Kopplers 150 verbunden; und sie ist in der Lage, das Verbindungsziel des Anschlusses P3 zwischen den Anschlüssen P5 und P6 umzuschalten.
  • Der Anschlussteil 30
  • Der Anschlussteil 30 umfasst zwei Anschlussteile, nämlich den Anschlussteil 30f (eine erste Impedanzregeleinheit) und den Anschlussteil 30r (eine zweite Impedanzregeleinheit), und ist in der Lage, die Isolation zu regeln. Genauer gesagt ist der Anschlussteil 30f zwischen dem Anschluss P5 und der Masse angebracht und ist in der Lage, die Isolation durch Änderung der Impedanz entsprechend dem zu verwendenden Frequenzband zu regeln. Der Anschlussteil 30r ist zwischen dem Anschluss P6 und der Masse angebracht und ist in der Lage, die Isolierung durch Änderung der Impedanz entsprechend dem zu verwendenden Frequenzband zu regeln. Der Anschlussteil 30r kann insbesondere dafür sorgen, dass die Rücksignale der Signale, die über den Eingangsanschluss P1 in den Anschlussteil 30r auf der Seite des Anschlusses P6 eingehen, die entgegengesetzte Phase zur Phase der umgekehrten Signale (ISO-Signale) haben, die am Anschluss P5 ausgegeben werden, und ermöglicht so die Aufhebung der ISO-Signale durch die Rücksignale.
    Infolgedessen ermöglicht der Anschluss 30r gemäß der Ausführungsform eine weitere Verbesserung der Isolierung. Der Anschlussteil 30 kann alternativ auch nur mit einem der Anschlüsse P5 und P6 verbunden werden. In dieser Hinsicht gibt es also keine besondere Einschränkung.
  • Insbesondere umfasst jedes der Anschlussteile 30f und 30r Folgendes: einen Anschlussteil (einen ersten Regulierungsteil) 300, das den Übertragungssignalen mit den Frequenzen in einem niedrigen Band (einem ersten Frequenzband) entspricht (zum Beispiel im Bereich von 620 MHz bis 960 MHz); einen Anschlussteil (einen zweiten Regulierungsteil) 302, das den Übertragungssignalen mit den Frequenzen in einem hohen Band (einem zweiten Frequenzband) entspricht (zum Beispiel im Bereich von 1430 MHz bis 2690 MHz); und einen Anschlussteil (einen dritten Regulierteil) 304, das den Übertragungssignalen mit den Frequenzen in einem Ultrahochband (einem dritten Frequenzband) (zum Beispiel im Bereich von 3400 MHz bis 3600 MHz) entspricht. Außerdem umfassen die Anschlussteile 30f und 30r die Schalter F5 bis F10 (vierte Schalteinheiten) zum Umschalten des Verbindungsziels der Anschlüsse P5 und P6 zwischen den Anschlussteilen 300, 302 und 304.
  • Insbesondere umfasst jedes der Anschlussteile 300, 302 und 304 mindestens entweder einen Widerstand, eine Induktivität oder einen Kondensator und ist in der Lage, die Anschlüsse P5 und P6 über diese Elemente mit der Masse zu verbinden. In dem in 3 dargestellten Beispiel umfasst jedes der Anschlussteile 300, 302 und 304 Widerstände 30FLR, 30FHR, 30FUR, 30RLR, 30RHR, 30RUR, die mit Kondensatoren 30FLC, 30FHC, 30FUC, 30RLC, 30RHC bzw. 30RUC parallel geschaltet sind.
  • Gemäß der Ausführungsform wird je nach dem zu verwendenden Frequenzband der mit den Anschlüssen P5 und P6 zu verbindende Anschlussteil zwischen den Anschlussteilen 300, 302 und 304 umgeschaltet. Als Ergebnis einer solchen Umschaltung hat die Phase der Rücksignale der Signale, die über den Eingangsanschluss P1 in der Anschlussteil 30r, das sich auf der Seite des Anschlusses P6 unter den Anschlüssen P5 und P6 befindet, eingegeben werden, die entgegengesetzte Phase zu der Phase der Rücksignale (ISO-Signale), die an den anderen Anschluss unter den Anschlüssen P5 und P6 ausgegeben werden. Folglich können die ISO-Signale durch die Rücklaufsignale aufgehoben werden. Daher kann gemäß der Ausführungsform, je nach dem zu verwendenden Frequenzband, die Isolierung weiter verbessert werden, und im Gegenzug kann die Richtwirkung weiter verbessert werden.
  • Resonanzschaltkreis
  • Der Resonanzschaltkreis ist zwischen der Schalteinheit 28 und dem Anschluss P3 angebracht und ist in der Lage, die Impedanz des Anschlusses P3 entsprechend dem zu verwendenden Frequenzband zu verändern. Genauer gesagt umfasst der Resonanzschaltkreis, wie in 3 dargestellt, die Kopplungsplanarisierungseinheit 32, die elektrisch in Reihe zwischen der Schalteinheit 28 und dem Anschluss P3 geschaltet ist, und umfasst die Anpassungsregeleinheit 34, die elektrisch in Reihe zwischen der Schalteinheit 28 und dem Anschluss P3 geschaltet ist. Im Folgenden wird die Kopplungsplanarisierungseinheit 32 und die Anpassungsregeleinheit 34 erläutert.
  • ∼∼Kopplungsplanarisierungseinheit 32∼∼
  • Die Kopplungsplanarisierungseinheit 32 ist in der Lage, eine Anpassung durchzuführen, um sicherzustellen, dass die Frequenzabhängigkeit des Kopplungsfaktors in dem zu verwendenden Frequenzband planarisiert wird.
  • Wie in 3 dargestellt, umfasst die Kopplungsplanarisierungseinheit 32 eine Kopplungsplanarisierungseinheit (eine erste Kopplungsplanarisierungseinheit) 320, die den Übertragungssignalen mit Frequenzen in einem niedrigen Band entspricht. Darüber hinaus umfasst die Kopplungsplanarisierungseinheit 32 eine Kopplungsplanarisierungseinheit (eine zweite Kopplungsplanarisierungseinheit) 322, die den Übertragungssignalen mit Frequenzen in einem hohen Band und einem ultrahohen Band entspricht. Außerdem umfasst die Kopplungsplanarisierungseinheit 32 Schalter F3a, F3b, F4a und F4b (dritte Schalteinheiten) zum Umschalten des Kopplungsziels des Anschlusses P3 zwischen den Kopplungsplanarisierungseinheiten 320 und 322.
  • Insbesondere umfasst jede der Kopplungsplanarisierungseinheiten 320 und 322 mindestens entweder einen Widerstand oder eine Induktivität oder ein Dämpfungsglied (ATT). In dem in 3 dargestellten Beispiel umfasst die Kopplungsplanarisierungseinheit 320 einen Widerstand 32LR und ist somit in der Lage, die Impedanz des Anschlusses P3 je nach dem zu verwendenden Frequenzband auf 50 Ohm zu regeln. Die Kopplungsplanarisierungseinheit 322 umfasst die Induktivität 32HL und ist somit in der Lage, eine Anpassung vorzunehmen, um sicherzustellen, dass die Frequenzabhängigkeit des Kopplungsfaktors in jedem Frequenzband planarisiert wird. Die Kopplungsplanarisierungseinheit 320 ist jedoch nicht auf die in 3 dargestellte Schaltungskonfiguration beschränkt, sondern kann auch eine andere Schaltungskonfiguration aufweisen, solange die Impedanz des Anschlusses P3 entsprechend dem zu verwendenden Frequenzband auf 50 Ohm geregelt werden kann. Eine weitere beispielhafte Schaltungskonfiguration wird später erläutert.
  • ∼∼Anpassungsregeleinheit 34∼∼
  • Die Anpassungsregeleinheit 34 ist zwischen dem Anschluss P3 und der Masse angebracht und ist in der Lage, die Impedanz des Anschlusses P3 auf 50 Ohm entsprechend dem zu verwendenden Frequenzband zu regeln, wodurch eine weitere Verbesserung der Rückflussdämpfung erreicht werden kann.
  • Die Anpassungsregeleinheit 34 umfasst eine Anpassungsregeleinheit (eine erste Anpassungsregeleinheit) 340, die den Übertragungssignalen mit Frequenzen eines hohen Bandes entspricht; und eine Anpassungsregeleinheit (eine zweite Anpassungsregeleinheit) 342, die den Übertragungssignalen mit Frequenzen eines ultrahohen Bandes entspricht. Darüber hinaus umfasst die Anpassungsregeleinheit 34 eine Masseverbindungseinheit 344, die in dem Zustand, in dem das Kopplermodul 140 nicht verwendet wird (in der folgenden Erläuterung als Abschlussmodus bezeichnet), den Anschluss P3 mit der Masse verbindet. Außerdem umfasst die Anpassungsregeleinheit 34 Schalter F11 bis F13 (zweite Schalteinheiten) zum Umschalten des Verbindungsziels des Anschlusses P3 zwischen der Anpassungsregeleinheit 340, der Anpassungsregeleinheit 342 und der Masseverbindungseinheit 344.
  • Insbesondere umfasst jede der Anpassungsregeleinheit 340, der Anpassungsregeleinheit 342 und der Masseverbindungseinheit 344 mindestens entweder einen Widerstand oder eine Induktivität oder einen Kondensator. In dem in 3 dargestellten Beispiel umfasst sowohl die Anpassungsregeleinheit 340 als auch die Anpassungsregeleinheit 342 die Widerstände 34HR und 34UR, die mit den Kondensatoren 34HC bzw. 34UC in Reihe geschaltet sind. Die Masseverbindungseinheit 344 umfasst eine Induktivität 34TL, die in Reihe mit einem Widerstand 34TR geschaltet ist.
  • Gemäß der Ausführungsform ist die Schaltungskonfiguration der Anschlussteile 300, 302 und 304, die Schaltungskonfiguration der Kopplungsplanarisierungseinheiten 320 und 322, die Schaltungskonfiguration der Anpassungsregeleinheiten 340 und 342 und die Schaltungskonfiguration der Masseverbindungseinheit 344 nicht auf die in 3 dargestellten Schaltungskonfigurationen beschränkt. Beispielsweise können die Schaltungskonfigurationen je nach dem zu verwendenden Frequenzband oder der Verdrahtungszeichnung entsprechend geändert werden.
  • <1.5 Beispielhafte Operationen des Kopplermoduls 140 gemäß der vorliegenden Anmeldung>
  • In dem oben erläuterten Kopplermodul 140 gemäß der betreffenden Ausführungsform werden der Anschlussteil 30, die Kopplungsplanarisierungseinheit 32 und die Anpassungsregeleinheit 34 in Abhängigkeit von dem zu verwendenden Frequenzband gesteuert. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 3 und 4 ein Beispiel für den Betrieb (ein Steuerungsverfahren) des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform erläutert. 4 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels für den Betrieb des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform.
  • Gemäß der Ausführungsform hat das Kopplermodul 140 je nach dem zu verwendenden Frequenzband drei Betriebsarten, nämlich eine Niederband-Betriebsart (zum Beispiel im Bereich von 620 MHz bis 960 MHz), eine Hochband-Betriebsart (zum Beispiel im Bereich von 1430 MHz bis 2690 MHz) und eine Ultrahochband-Betriebsart (zum Beispiel im Bereich von 3400 MHz bis 3600 MHz). Außerdem verfügt das Kopplermodul 140 gemäß der Ausführungsform über einen Anschlussmodus (TERM), der den Zustand darstellt, in dem das Kopplermodul 140 nicht verwendet wird. Gemäß der Ausführungsform wird je nach Modus eine Vielzahl von Schaltern F1, F2, F3a, F3b, F4a, F4b und F5 bis F13 zum Umschalten zwischen dem Anschlussteil 30, der Kopplungsplanarisierungseinheit 32 und der Anpassungsregeleinheit 34 verwendet. Es gibt gemäß der Ausführungsform in jedem Modus einen „Vorwärts“-Zustand, in dem Kopplungssignale an dem Anschluss P3 gemäß den Wanderwellen des Kopplers 150 (d.h. die Vorwärtssignale von dem Anschluss P1 zu dem Anschluss P2) verbunden werden; und es gibt einen „Rückwärts“-Zustand, in dem Kopplungssignale an dem Anschluss P3 gemäß den reflektierten Wellen des Kopplers 150 (d.h. die Rückwärtssignale von dem Anschluss P2 zu dem Anschluss P1) verbunden werden. Unter Bezugnahme auf 3 und 4 werden im Folgenden die Vorgänge des Kopplermoduls 140 in den einzelnen Betriebsarten nacheinander erläutert.
  • (Niederband-Modus)
  • Zum Beispiel wird im Niederband-(Rückwärts-)Modus, wie in der obersten Reihe in 4 dargestellt, der Schalter F1 ausgeschaltet (im Folgenden als „L“ in 4 dargestellt) und der Schalter F2 eingeschaltet (im Folgenden als „H“ in 4 dargestellt). Infolgedessen wird im Niederband-(Rückwärts-)Modus der Anschluss P5 des Kopplers 150 nicht mit dem Anschluss P3 verbunden, und der Anschluss P6 des Kopplers 150 wird mit dem Anschluss P3 verbunden. Außerdem werden im Niederband-(Rückwärts-)Modus die Schalter F3a und F3b eingeschaltet und die Schalter F4a und F4b ausgeschaltet. Infolgedessen werden die Anschlüsse P6 und P3 im Niederband-(Rückwärts-)Modus über die Kopplungsplanarisierungseinheit 320 verbunden, und die Impedanz des Anschlusses P3 kann im Frequenzband des Niederband-Modus auf 50 Ohm geregelt werden. Außerdem werden im Niederband-(Rückwärts-)Modus die Schalter F5 und F6 ausgeschaltet (OFF) und der Schalter F7 wird eingeschaltet (ON). Infolgedessen wird der Anschluss P5 im Niederband-(Rückwärts-)Modus über das Anschlussteil 300 mit der Masse verbunden. Der Anschlussteil 300 stellt sicher, dass die Rücklaufsignale der Signale, die über den Eingangsanschluss P1 in den Anschlussteil 300 eingegeben werden, die entgegengesetzte Phase zu den Rücklaufsignalen (ISO-Signale) haben, die am Anschluss P6 ausgegeben werden, und ermöglicht so die Aufhebung der ISO-Signale durch die Rücklaufsignale. Daher ermöglicht der Anschlussteil 300 im Niederband-(Rückwärts-)Modus gemäß der Ausführungsform eine weitere Verbesserung der Isolierung und damit auch eine weitere Verbesserung der Richtwirkung. Hier sind die Schalter F8 bis F10 ausgeschaltet. Außerdem sind die Schalter F11 bis F13 ausgeschaltet.
  • (Hochband-Modus)
  • Zum Beispiel wird im Hochband-(Rückwärts-)Modus, wie in der zweiten Reihe von oben in 4 dargestellt, der Schalter F1 auf AUS und der Schalter F2 auf EIN geschaltet. Infolgedessen wird im Hochband-(Rückwärts-)Modus der Anschluss P5 des Kopplers 150 nicht mit dem Anschluss P3 verbunden, und der Anschluss P6 des Kopplers 150 wird mit dem Anschluss P3 verbunden. Außerdem werden im Hochband-(Rückwärts-)Modus die Schalter F3a und F3b ausgeschaltet und die Schalter F4a und F4b eingeschaltet. Infolgedessen werden die Anschlüsse P6 und P3 im Hochband-(Rückwärts-)Modus über die Kopplungsplanarisierungseinheit 322 verbunden, und die Einstellung kann so vorgenommen werden, dass die Frequenzabhängigkeit des Kopplungsfaktors im Frequenzband im Hochband-Modus planarisiert wird. Außerdem werden im Hochband-(Rückwärts-)Modus die Schalter F5 und F7 ausgeschaltet (OFF) und der Schalter F6 wird eingeschaltet (ON). Infolgedessen wird der Anschluss P5 im Hochband-(Rückwärts-)Modus über den Anschlussteil 302 mit der Masse verbunden. Der Anschlussteil 302 stellt sicher, dass die Rücklaufsignale der Signale, die über den Eingangsanschluss P1 in den Anschlussteil 302 eingegeben werden, die entgegengesetzte Phase zu den Rücklaufsignalen (ISO-Signalen) haben, die an den Anschluss P6 ausgegeben werden, und ermöglicht so die Aufhebung der ISO-Signale durch die Rücklaufsignale. Daher ermöglicht der Anschlussteil 302 im Hochband-(Rückwärts-)Modus eine weitere Verbesserung der Isolierung und damit eine weitere Verbesserung der Richtwirkung. Zu diesem Zeitpunkt werden die Schalter F8 bis F10 ausgeschaltet. Außerdem wird im Hochband-(Rückwärts-)Modus der Schalter F11 eingeschaltet und die Schalter F12 und F13 werden ausgeschaltet. Infolgedessen wird im Hochband-(Rückwärts-)Modus der Anschluss P3 über die Anpassungsregeleinheit 340 mit der Masse verbunden und die Impedanz des Anschlusses P3 auf 50 Ohm geregelt, wodurch eine weitere Verbesserung der Rückflussdämpfung erreicht wird.
  • (Ultrahochband-Modus)
  • Zum Beispiel ist im Ultrahochband-(Rückwärts-)Modus, wie in der dritten Reihe von oben in 4 dargestellt, der Schalter F1 auf AUS und der Schalter F2 auf EIN geschaltet. Infolgedessen wird im Ultrahochband-(Rückwärts-)Modus der Anschluss P5 des Kopplers 150 nicht mit dem Anschluss P3 verbunden, und der Anschluss P6 des Kopplers 150 wird mit dem Anschluss P3 verbunden. Außerdem werden im Ultrahochband-(Rückwärts-)Modus die Schalter F3a und F3b ausgeschaltet und die Schalter F4a und F4b eingeschaltet. Dadurch werden die Anschlüsse P6 und P3 im Ultrahochband (Rückwärts)-Modus über die Kopplungsplanarisierungseinheit 322 verbunden, und die Einstellung kann so vorgenommen werden, dass die Frequenzabhängigkeit des Kopplungsfaktors im Frequenzband im Ultrahochband-Modus planarisiert wird. Außerdem werden im Ultrahochband-(Rückwärts-)Modus die Schalter F6 und F7 ausgeschaltet (OFF) und der Schalter F5 wird eingeschaltet (ON). Infolgedessen wird der Anschluss P5 im Ultrahochband-(Rückwärts-)Modus über den Anschlussteil 304 mit der Masse verbunden. Der Anschlussteil 304 stellt sicher, dass die Rücklaufsignale der Signale, die über den Eingangsanschluss P1 in den Anschlussteil 304 eingegeben werden, die entgegengesetzte Phase zur Phase der Rücklaufsignale (ISO-Signale) haben, die am Anschluss P6 ausgegeben werden, und ermöglicht so die Aufhebung der ISO-Signale durch die Rücklaufsignale. Der Anschlussteil 304 ermöglicht daher im Ultrahochband-(Rückwärts-)Modus eine weitere Verbesserung der Isolierung und damit auch eine weitere Verbesserung der Richtwirkung. Zu diesem Zeitpunkt werden die Schalter F8 bis F10 ausgeschaltet. Außerdem wird im Ultrahochband-(Rückwärts-)Modus der Schalter F12 eingeschaltet und die Schalter F11 und F13 werden ausgeschaltet. Infolgedessen wird im Ultrahochband-(Rückwärts-)Modus der Anschluss P3 über die Anpassungsregeleinheit 342 mit der Masse verbunden, und die Impedanz des Anschlusses P3 wird auf 50 Ohm geregelt, wodurch eine weitere Verbesserung der Rückflussdämpfung erreicht wird.
  • (Abschlussmodus)
  • Zum Beispiel werden im Abschlussmodus, wie in der untersten Reihe in 4 dargestellt, die Schalter F1 bis F12 ausgeschaltet und der Schalter F13 eingeschaltet. Infolgedessen wird im Abschlussmodus der Anschluss P3 über die Masseverbindungseinheit 344 mit der Masse verbunden, und das Kopplermodul 140 kann in einem stabilen Zustand gehalten werden.
  • Bis jetzt wurden die Vorgänge in jedem Modus im umgekehrten Zustand erläutert. In ähnlicher Weise werden die Vorgänge in jedem Modus auch im Vorwärtszustand auf identische Weise ausgeführt, mit der Ausnahme, dass der Schalter F1 auf EIN und der Schalter F2 auf AUS geschaltet wird. Daher wird die gleiche Erklärung nicht noch einmal gegeben. Die Steuerung zum Schalten der Schalter F1, F2, F3a, F3b, F4a, F4b und F5 bis F13 kann von der Steuerschaltung 120 durchgeführt werden.
  • <1.6 Simulationsergebnis für das Kopplermodul 140 gemäß der vorliegenden Anmeldung>
  • Bisher wurde ein Beispiel für den Betrieb des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform erläutert. Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf 5A bis 9B die Simulationsergebnisse für das Kopplermodul 140 gemäß der Ausführungsform erläutert. Die nachstehenden Simulationsergebnisse wurden mit einer vorhandenen Simulationssoftware erzielt, die in der Lage ist, den Zustand von Hochfrequenzsignalen auf der Grundlage der Modellparameter und des Schaltplans der einzelnen Schaltungselemente zu simulieren.
  • 5A, 6A, 7A und 8A sind erläuternde Diagramme zur Erläuterung eines Beispiels für den Betrieb des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform im Niederband-, Hochband- und Ultrahochband-Modus bzw. im Abschlussmodus (vorwärts). In 5B, 6B, 7B und 8B sind Simulationsergebnisse bezüglich des Kopplungsfaktors und der Isolierung im Niederband-, Hochband- und Ultrahochbandmodus bzw. im Abschlussmodus (vorwärts) des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform dargestellt. In den oben genannten Diagrammen zeigt das Ergebnis, das mit einer gestrichelten Linie dargestellt ist, die Frequenzabhängigkeit des Kopplungsfaktors, und das Ergebnis, das mit einer gestrichelten Linie dargestellt ist, zeigt die Isolierung. In 5C, 6C, 7C und 8C sind Simulationsergebnisse bezüglich der Rückflussdämpfung im Niederband-, Hochband- und Ultrahochband-Modus bzw. im Abschlussmodus des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform dargestellt. In 9A ist das Simulationsergebnis hinsichtlich des Koppelfaktors und der Isolierung im Ultrahochband-Modus des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform und des Kopplermoduls 140a gemäß dem Vergleichsbeispiel dargestellt. In 9B ist das Simulationsergebnis bezüglich der Rückflussdämpfung im Ultrahochband-Modus des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform und des Kopplermoduls 140a gemäß dem Vergleichsbeispiel dargestellt. In 9A und 9B zeigt das durch eine gestrichelt-gepunktete Linie dargestellte Ergebnis das Ergebnis bezüglich des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform, und das durch eine gestrichelte Linie dargestellte Ergebnis zeigt das Ergebnis bezüglich des Kopplermoduls 140a gemäß dem Vergleichsbeispiel.
  • (Niederband-Modus)
  • Zum Beispiel wurden im Niederband-Modus (vorwärts), wie in 5A dargestellt, die Schalter F1, F3a, F3b und F8 auf EIN und die übrigen Schalter auf AUS gestellt. Das für den Niederband-Modus erhaltene Simulationsergebnis ist in 5B und 5C dargestellt.
  • Wie in 5B dargestellt, war es im Niederbandmodus (vorwärts) möglich, eine flache Frequenzabhängigkeit des Kopplungsfaktors im Niederband-Frequenzband (zum Beispiel im Bereich von 620 MHz bis 960 MHz) zu erhalten. Wie in 5B dargestellt, war auch die Isolation im Niederband-Frequenzband gering. Wie in 5C dargestellt, war auch die Rückflussdämpfung im Niederband-Frequenzband gering. Das heißt, dass gemäß der Ausführungsform im Niederband-Frequenzband eine ausgezeichnete Isolierung und eine ausgezeichnete Rückflussdämpfung erzielt werden konnte.
  • (Hochband-Modus)
  • Im Hochband-Modus (vorwärts), wie in 6A dargestellt, wurden beispielsweise die Schalter F1, F4a, F4b, F9 und F11 eingeschaltet und die übrigen Schalter ausgeschaltet. Das für den Hochband-Modus erhaltene Simulationsergebnis ist in 6B und 6C dargestellt.
  • Wie in 6B dargestellt, war es im Hochband-Modus möglich, eine flache Frequenzabhängigkeit des Kopplungsfaktors im Hochband-Frequenzband (z. B. im Bereich von 1430 MHz bis 2690 MHz) zu erhalten (in den unten erwähnten Zeichnungen ist dieser Bereich mit HB bezeichnet). Wie in 6B dargestellt, war auch die Isolation im Hochband niedrig. Wie in 6C dargestellt, war auch die Rückflussdämpfung im Hochband niedrig. Das heißt, dass gemäß der Ausführungsform im Hochband-Frequenzband eine ausgezeichnete Isolierung und eine ausgezeichnete Rückflussdämpfung erzielt werden konnte.
  • (Ultrahochband-Modus)
  • Beispielsweise wurden im Ultrahochband-Modus (vorwärts), wie in 7A dargestellt, die Schalter F1, F4a, F4b, F10 und F12 eingeschaltet und die übrigen Schalter ausgeschaltet. Das für das Ultrahochband erhaltene Simulationsergebnis ist in 7B und 7C dargestellt.
  • Wie in 7B dargestellt, war es im Ultrahochband-Modus möglich, eine flache Frequenzabhängigkeit des Kopplungsfaktors im Ultrahochband-Frequenzband (z. B. im Bereich von 3400 MHz bis 3600 MHz) zu erhalten (in den unten erwähnten Zeichnungen wird dieser Bereich als UHB bezeichnet). Wie in 7B dargestellt, war auch die Isolation im Ultrahochband niedrig. Wie in 7C dargestellt, war auch die Rückflussdämpfung im Ultrahochband gering. Das heißt, dass gemäß der Ausführungsform im Ultrahochband-Frequenzband eine ausgezeichnete Isolierung und eine ausgezeichnete Rückflussdämpfung erzielt werden konnte.
  • (Abschlussmodus)
  • Zum Beispiel wurde im Abschlussmodus, wie in 8A dargestellt, der Schalter F13 auf EIN und die übrigen Schalter auf AUS gestellt. Das für den Abschlussmodus erhaltene Simulationsergebnis ist in 8B und 8C dargestellt.
  • Wenn der Anschluss P3 nicht mit der Masseverbindungseinheit 344 verbunden ist, die in der Lage ist, die Masse auf 50 Ohm zu regeln, dann führt dies zu einer unendlichen Impedanz. Gemäß der in 8C dargestellten Ausführungsform wurde der Anschluss P3 jedoch mit der Masseverbindungseinheit 344 verbunden, so dass die Impedanz auf 50 Ohm geregelt wurde. Infolgedessen konnte eine hervorragende Rückflussdämpfung in einem breiten Frequenzband erzielt werden.
  • (Vergleich mit Vergleichsbeispiel)
  • Hierin wird das Simulationsergebnis für das Kopplermodul 140 gemäß der Ausführungsform mit dem Simulationsergebnis für das Kopplermodul 140a gemäß dem in 19 dargestellten Vergleichsbeispiel verglichen. In 9A und 9B ist das Simulationsergebnis für den Ultrahochband-Modus (vorwärts) dargestellt.
  • Sowohl in der Ausführungsform als auch im Vergleichsbeispiel gibt es keinen auffälligen Unterschied im Kopplungsfaktor und in der Isolation, wie in 9A dargestellt. Allerdings gibt es einen auffälligen Unterschied in der Rückflussdämpfung, wie in 9B dargestellt. Genauer gesagt lag die Rückflussdämpfung im Vergleichsbeispiel bei der Frequenz von 3600 MHz bei etwa -2 dB. Andererseits wurde gemäß der Ausführungsform eine Rückflussdämpfung von gleich oder weniger als -30 dB sichergestellt. Das heißt, gemäß der Ausführungsform kann die Rückflussdämpfung weiter verbessert werden.
  • <1.7 Modifikationsbeispiele>
  • Bis jetzt wurde das Simulationsergebnis für das Kopplermodul 140 gemäß der Ausführungsform erläutert. Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf 10A bis 11D Änderungsbeispiele der Ausführungsform erläutert. 10A und 10B sind erklärende Diagramme zur Erläuterung von Änderungsbeispielen der Kopplungsplanarisierungseinheit 320 des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform. 11A und 11B sind erläuternde Diagramme zur Erläuterung von Änderungsbeispielen der Masseverbindungseinheit 344 des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform. 11C und 11D sind erläuternde Diagramme zur Erläuterung von Modifikationsbeispielen der Anpassungsregeleinheiten 340 und 342 des Kopplermoduls 140 gemäß der Ausführungsform.
  • Zunächst werden die Änderungsbeispiele für die Kopplungsplanarisierungseinheit 320 erläutert. Wie in 10A dargestellt, kann die Kopplungsplanarisierungseinheit 320 so konfiguriert werden, dass sie keine Elemente zwischen den Schaltern F3a und F3b umfasst. Alternativ kann, wie in 10B dargestellt, in der Kopplungsplanarisierungseinheit 320 ein Dämpfungsglied (ATT) 32A zwischen den Schaltern F3a und F3b angeschlossen werden. Obwohl hier die Kopplungsplanarisierungseinheit 320 erläutert wird, kann auch die Kopplungsplanarisierungseinheit 322 eine identische Konfiguration aufweisen. Das heißt, gemäß der Ausführungsform gibt es keine besondere Beschränkung für die Konfiguration der Kopplungsplanarisierungseinheiten 320 und 322.
  • Zu den Modifikationsbeispielen der Masseverbindungseinheit 344 wird folgendes erläutert. Wenn beispielsweise der Widerstand 34UR und der Kondensator 34UC in Reihe geschaltet sind, wie in 11A dargestellt, kann ein Schalter (ein Bypass-Schalter) F13, der zur Umgehung beider Enden des Kondensators 34UC bestimmt ist, so angeschlossen werden, dass die Anpassungsregeleinheit 342 als Masseverbindungseinheit 344 funktioniert. Genauer gesagt, wenn die Anpassungsregeleinheit 342 als die Anpassungsregeleinheit 342 selbst funktioniert, wird der Schalter F12 eingeschaltet und der Schalter F13 ausgeschaltet, so dass der Anschluss P3 und die Masse über den Widerstand 34UR und den Kondensator 34UC verbunden werden können. Wird hingegen die Anpassungsregeleinheit 342 zur Masseverbindungseinheit 344, werden die Schalter F12 und F13 eingeschaltet, so dass der Anschluss P3 und die Masse über den Widerstand 34UR verbunden werden können. Gemäß diesem Modifikationsbeispiel können einige Elemente zwischen der Anpassungsregeleinheit 342 und der Masseverbindungseinheit 344 gemeinsam verwendet werden, wodurch eine Reduzierung des Oberflächenintegrals des Substrats (Chips), auf dem die Regelschaltung 200 montiert ist, erreicht werden kann.
  • Wie in 11B dargestellt, kann die Masseverbindungseinheit 344 nur mit einem Widerstand 34AR konfiguriert werden. Somit gibt es gemäß der Ausführungsform keine besondere Beschränkung hinsichtlich der Konfiguration der Masseverbindungseinheit 344.
  • Im Folgenden werden die Modifikationsbeispiele der Anpassungsregeleinheiten 340 und 342 erläutert. Zum Beispiel kann, wie in 11C dargestellt, jede der Anpassungsregeleinheiten 340 und 342 einen Widerstand 34R, einen Kondensator 34C und eine Induktivität 34L umfassen, die in Reihe geschaltet sind.
  • Alternativ kann, wie in 11D dargestellt, jede der Anpassungsregeleinheiten 340 und 342 mit Folgendem konfiguriert werden: Sätze der Widerstände 34R, der Kondensatoren 34C und der Induktivitäten 34L, die parallel geschaltet sind; Schalter F40, die mit diesen Elementen verbunden sind; und Schalter F30, die beide Enden der Sätze der Widerstände 34R, der Kondensatoren 34C und der Induktivitäten 34L parallel schalten. In einem solchen Fall können die Anpassungsregeleinheiten 340 und 342 durch Umschalten zwischen den Schaltern F30 und F40 so konfiguriert werden, dass sie jedem Modus entsprechen. Somit gibt es gemäß der Ausführungsform keine besondere Beschränkung hinsichtlich der Konfiguration der Anpassungsregeleinheiten 340 und 342.
  • <1.8. Zusammenfassung>
  • Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung wird es möglich, das Kopplermodul 140 bereitzustellen, mit dem eine weitere Verbesserung der Rückflussdämpfung erreicht werden kann.
  • «2. Anwendungsbeispiele der Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung»
  • Das Kopplermodul 140 gemäß der Ausführungsform kann in verschiedenen Funkkommunikationsvorrichtungen, -komponenten und -relais eingebaut werden, wie z.B. in einem Smartphone, einem Tablet, einem tragbaren Gerät, einem Notebook (Personalcomputer), einem mobilen Router, einem bordeigenen Funkmodul (z.B. einem Autonavigationssystem), einem kommerziellen Funkmodul (für Eisenbahn, Luftfahrt, Brandbekämpfung, Katastrophenschutz und Gesundheitswesen), einem Roboter, einer Drohne, einem Wetterradarsystem, einem bordeigenen Radarsystem, einer Satellitenkommunikation oder einem IC (Integrated Circuit, Integrierter Schaltkreis)-TAG. Das heißt, dass die Technologie entsprechend der vorliegenden Anmeldung in verschiedenen Arten von Funkkommunikationsanschlüssen eingesetzt werden kann. Im Folgenden werden verschiedene Anwendungsbeispiele der Ausführungsform erläutert.
  • <2.1 Funkkommunikation>
  • Die Technologie gemäß der vorliegenden Anmeldung kann in einer Funkkommunikationseinheit wie einer Steuerungseinheit, einer Basisstation oder einem Endgerät eingesetzt werden. Eine Steuereinheit kann beispielsweise als ein Server eines Tower-Servers, eines Rack-Servers oder eines Blade-Servers implementiert werden. Darüber hinaus kann eine Steuereinheit ein Steuermodul sein, das in einem Server eingebaut ist (z. B. ein Modul mit integrierter Schaltung, das in einem Farbstoff konfiguriert ist, oder eine Karte oder ein Blade, das in einen Steckplatz eines Blade-Servers eingesetzt ist).
  • Zum Beispiel kann eine Basisstation als eNB (evolved Node B) entweder vom Typ macro eNB oder small eNB implementiert werden. Ein kleiner eNB, wie z. B. ein pico eNB oder ein micro eNB oder ein home (femto) eNB, kann ein eNB sein, der kleinere Zellen als Makrozellen abdeckt. Alternativ kann die Basisstation auch als Basisstation eines anderen Typs wie NodeB oder BTS (Base Transceiver Station) ausgeführt sein. Die Basisstation kann den Hauptkörper (Basisstationsgerät) umfassen, der die Funkkommunikation steuert, und ein oder mehrere RRHs (Remote Radio Heads) umfassen, die an anderen Orten als der Hauptkörper platziert sind. Alternativ dazu können auch verschiedene Arten von Anschlüssen (die später beschrieben werden) so konfiguriert werden, dass sie vorübergehend oder dauerhaft die Funktion der Basisstation übernehmen und als Basisstationen arbeiten.
  • Ein Endgerät kann zum Beispiel als ein Smartphone, ein Tablet-PC (Personal Computer), ein Notebook-PC, ein tragbares Spielterminal, ein mobiles Endgerät wie ein tragbarer/dongleartiger mobiler Router oder eine Digitalkamera oder ein fahrzeuginternes Endgerät wie ein Autonavigationsgerät implementiert werden. Alternativ können die Endgeräte als Terminals für die M2M-Kommunikation (Machine To Machine) implementiert werden (auch als MTC-Terminals (Machine Type Communication) bezeichnet). Alternativ können die Endgeräte auch als Funkkommunikationsmodule (z. B. integrierte Schaltkreismodule, die mit einem einzigen Chip konfiguriert sind), die an Endgeräten angebracht sind, ausgeführt werden.
  • [2.1.1. Anwendungsbeispiel bezüglich der Steuereinheit]
  • 12 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte schematische Konfiguration eines Servers 700 illustriert, in dem die in der vorliegenden Anmeldung offenbarte Technologie anwendbar ist. Der Server 700 umfasst einen Prozessor 701, einen Speicher 702, einen Massenspeicher 703, eine Netzwerkschnittstelle 704 und einen Bus 706.
  • Der Prozessor 701 kann z.B. eine CPU (Central Processing Unit) oder ein DSP (Digital Signal Processor) sein und steuert verschiedene Funktionen des Servers 700. Der Speicher 702 umfasst einen RAM (Random Access Memory) oder einen ROM (Read Only Memory) und dient zum Speichern von Programmen, die vom Prozessor 701 ausgeführt werden, und zum Speichern von Daten. Der Massenspeicher 703 kann ein Speichermedium wie z.B. einen Halbleiterspeicher oder eine Festplatte umfassen.
  • Die Netzwerkschnittstelle 704 ist eine drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle, die zum Anschluss des Servers 700 an ein Funkkommunikationsnetz 705 dient. Das Funkkommunikationsnetz 705 kann ein Kernnetz wie das EPC (Evolved Packet Core) oder ein PDN (Packet Data Network) wie das Internet sein.
  • Der Bus 706 verbindet den Prozessor 701, den Speicher 702, den Massenspeicher 703 und die Netzwerkschnittstelle 704 miteinander. Der Bus 706 kann zwei oder mehr Busse mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten umfassen (z. B. einen Hochgeschwindigkeits-Bus und einen Niedriggeschwindigkeits-Bus) .
  • [2.1.2. Anwendungsbeispiele zur Basisstation]
  • (Erstes Anwendungsbeispiel)
  • 13 ist ein Blockdiagramm, das ein erstes Beispiel für eine schematische Konfiguration eines eNB 800 zeigt, in dem die in der vorliegenden Anmeldung offenbarte Technologie anwendbar ist. Das eNB 800 umfasst eine oder mehrere Antennen 810 und eine Basisstationsvorrichtung 820. Die Antennen 810 können über HF-Kabel mit der Basisstationsvorrichtung 820 verbunden sein.
  • Jede Antenne 810 umfasst ein oder mehrere Antennenelemente (z. B. eine Vielzahl von Antennenelementen, die eine MIMO-Antenne (Multiple Input and Multiple Output) bilden) und wird von der Basisstationsvorrichtung 820 zum Senden und Empfangen von Funksignalen verwendet. Das eNB 800 umfasst eine Vielzahl von Antennen 810, wie in 13 dargestellt, und jede Antenne 810 entspricht beispielsweise einem von einer Vielzahl von Frequenzbändern, die vom eNB 800 verwendet werden. In dem in 13 dargestellten Beispiel kann das eNB 800, obwohl es eine Vielzahl von Antennen 810 umfasst, alternativ auch nur eine einzige Antenne 810 umfassen.
  • Die Basisstationsvorrichtung 820 umfasst einen Controller 821, einen Speicher 822, eine Netzwerkschnittstelle 823 und eine Funkkommunikationsschnittstelle 825.
  • Der Controller 821 kann z.B. eine CPU oder ein DSP sein und implementiert verschiedene Funktionen der oberen Schicht der Basisstationsvorrichtung 820. Beispielsweise generiert der Controller 821 Datenpakete aus den Daten, die in den von der Funkkommunikationsschnittstelle 825 verarbeiteten Signalen enthalten sind, und überträgt die generierten Datenpakete über die Netzwerkschnittstelle 823. Außerdem kann der Controller 821 gebündelte Pakete erzeugen, indem er die von mehreren Basisbandprozessoren empfangenen Daten bündelt, und die gebündelten Pakete übertragen. Darüber hinaus kann der Controller 821 logische Funktionen zur Durchführung von Steuerungen wie Funkressourcenkontrolle, Funkträgersteuerung, Mobilitätsmanagement, Zulassungskontrolle und Zeitplanung haben. Diese Steuerung kann in Koordination mit den umliegenden eNBs oder Kernnetzknoten durchgeführt werden. Der Speicher 822 umfasst einen Arbeitsspeicher (RAM) und einen Festwertspeicher (ROM) und dient zur Speicherung von Programmen, die vom Controller 821 ausgeführt werden, sowie zur Speicherung einer Vielzahl von Steuerdaten (z. B. eine Anschlussliste, Daten zur Sendeleistung und Daten zur Zeitplanung) .
  • Die Netzwerkschnittstelle 823 ist eine Kommunikationsschnittstelle zur Verbindung der Basisstationsvorrichtung 820 mit einem Kernnetz 824. Der Controller 821 kann über die Netzwerkschnittstelle 823 mit Kernnetzknoten und den anderen eNBs kommunizieren. In diesem Fall kann das eNB 800 mit den Kernnetzknoten und den anderen eNBs über eine logische Schnittstelle (z. B. eine S1-Schnittstelle oder eine X2-Schnittstelle) verbunden sein. Die Netzwerkschnittstelle 823 kann eine drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle oder eine Funkkommunikationsschnittstelle für das Funk-Backhauling sein. Wenn es sich bei der Netzwerkschnittstelle 823 um eine Funkkommunikationsschnittstelle handelt, kann sie eine Funkkommunikation mit höheren Frequenzbändern als den von der Funkkommunikationsschnittstelle 825 verwendeten Frequenzbändern durchführen.
  • Die Funkkommunikationsschnittstelle 825 unterstützt ein beliebiges zellulares Kommunikationsverfahren wie LTE (Long Term Evolution) oder LTE-Advanced und stellt über die Antennen 810 eine Funkverbindung zu den Anschlüssen her, die sich innerhalb der Zelle des eNB 800 befinden. Typischerweise kann die Funkkommunikationsschnittstelle 825 einen Basisband (BB)-Prozessor 826 und eine HF-Schaltung 827 umfassen. Der BB-Prozessor 826 kann z. B. Kodierung/Dekodierung, Modulation/Demodulation und Multiplexing/Inverse Multiplexing durchführen und führt eine Vielzahl von Signalverarbeitungen für jede Schicht durch (z. B. L1, MAC (Medium Access Control), RLC (Radio Link Control) und PDCP (Packet Data Convergence Protocol)). Der BB-Prozessor 826 kann anstelle des
    Controllers 821 einige oder alle der zuvor erwähnten logischen Funktionen umfassen. Der BB-Prozessor 826 kann ein Modul sein, das einen Speicher zur Speicherung eines Kommunikationssteuerprogramms, einen Prozessor zur Ausführung dieses Programms und zugehörige Schaltungen umfasst; die Funktionen des BB-Prozessors 826 können durch Aktualisierung des Kommunikationssteuerprogramms geändert werden. Alternativ kann das Modul eine Karte oder ein Blatt sein, das in einen Steckplatz der Basisstationsvorrichtung 820 eingesetzt wird, oder ein Chip, der auf der Karte oder dem Blatt angebracht ist. Die HF-Schaltung 827 kann einen Mischer, ein Filter und einen Verstärker umfassen und sendet und empfängt Funksignale über die Antennen 810.
  • Die Funkkommunikationsschnittstelle 825 umfasst eine Vielzahl von BB-Prozessoren 826, wie in 13 dargestellt, und jeder BB-Prozessor 826 kann beispielsweise einem von einer Vielzahl von Frequenzbändern entsprechen, die vom eNB 800 verwendet werden. Darüber hinaus umfasst die Funkkommunikationsschnittstelle 825 eine Vielzahl von HF-Schaltungen 827, wie in 13 dargestellt, und jede HF-Schaltung 827 kann beispielsweise einem einer Vielzahl von Antennenelementen entsprechen. In 13 ist das Beispiel dargestellt, bei dem die Funkkommunikationsschnittstelle 825 eine Vielzahl von BB-Prozessoren 826 und eine Vielzahl von HF-Schaltungen 827 umfasst. Alternativ kann die Funkkommunikationsschnittstelle 825 jedoch auch nur einen einzigen BB-Prozessor 826 oder nur eine einzige HF-Schaltung 827 umfassen.
  • (Zweites Anwendungsbeispiel)
  • 14 ist ein Blockdiagramm, das ein zweites Beispiel für eine schematische Konfiguration eines eNB 830 veranschaulicht, in dem die in der vorliegenden Anmeldung offenbarte Technologie anwendbar ist. Das eNB 830 umfasst eine oder mehrere Antennen 840, eine Basisstationsvorrichtung 850 und ein RRH 860. Jede Antenne 840 ist über ein HF-Kabel mit dem RRH 860 verbunden. Darüber hinaus können die Basisstationsvorrichtung 850 und das RRH 860 über eine Hochgeschwindigkeitsleitung, wie z. B. ein Glasfaserkabel, miteinander verbunden sein.
  • Jede Antenne 840 umfasst ein oder mehrere Antennenelemente (z. B. eine Vielzahl von Antennenelementen, die eine MIMO-Antenne bilden) und wird vom RRH 860 zum Senden und Empfangen von Funksignalen verwendet. Das eNB 830 umfasst eine Vielzahl von Antennen 840, wie in 14 dargestellt, und jede Antenne 840 entspricht z. B. einem von mehreren Frequenzbändern, die vom eNB 830 verwendet werden. In dem in 14 dargestellten Beispiel kann das eNB 830, obwohl es eine Vielzahl von Antennen 840 umfasst, alternativ auch nur eine einzige Antenne 840 umfassen.
  • Die Basisstationsvorrichtung 850 umfasst einen Controller 851, einen Speicher 852, eine Netzwerkschnittstelle 853, eine Funkkommunikationsschnittstelle 855 und eine Verbindungsschnittstelle 857. Der Controller 851, der Speicher 852 und die Netzwerkschnittstelle 853 sind identisch mit dem Controller 821, dem Speicher 822 bzw. der Netzwerkschnittstelle 823, die unter Bezugnahme auf 13 erläutert werden.
  • Die Funkkommunikationsschnittstelle 855 unterstützt ein beliebiges zellulares Kommunikationsverfahren wie LTE oder LTE-Advanced und stellt über das RRH 860 und die Antennen 840 eine Funkverbindung zu den Anschlüssen her, die sich innerhalb des dem RRH 860 entsprechenden Sektors befinden. Typischerweise kann die Funkkommunikationsschnittstelle 855 einen BB-Prozessor 856 umfassen. Der BB-Prozessor 856 ist identisch mit dem unter Bezugnahme auf 13 erläuterten BB-Prozessor 826, mit der Ausnahme, dass der BB-Prozessor 856 über die Verbindungsschnittstelle 857 mit einer HF-Schaltung 864 des RRH 860 verbunden ist. Die Funkkommunikationsschnittstelle 855 umfasst eine Vielzahl von BB-Prozessoren 856, wie in 14 dargestellt, und jeder BB-Prozessor 856 kann beispielsweise einem von mehreren Frequenzbändern entsprechen, die vom eNB 830 verwendet werden. In dem in 14 dargestellten Beispiel kann die Funkkommunikationsschnittstelle 855, obwohl sie eine Vielzahl von BB-Prozessoren 856 umfasst, alternativ auch nur einen einzigen BB-Prozessor 856 umfassen.
  • Die Verbindungsschnittstelle 857 dient dazu, die Basisstationsvorrichtung 850 (die Funkkommunikationsschnittstelle 855) mit dem RRH 860 zu verbinden. Bei der Verbindungsschnittstelle 857 kann es sich um ein Kommunikationsmodul handeln, das die Kommunikation auf der oben erwähnten Hochgeschwindigkeitsleitung zwischen der Basisstationsvorrichtung 850 (der Funkkommunikationsschnittstelle 855) und dem RRH 860 ermöglicht.
  • Das RRH 860 umfasst eine Verbindungsschnittstelle 861 und eine Funkkommunikationsschnittstelle 863.
  • Die Verbindungsschnittstelle 861 ist eine Schnittstelle zur Verbindung des RRH 860 (der Funkkommunikationsschnittstelle 863) mit der Basisstationsvorrichtung 850. Die Verbindungsschnittstelle 861 kann ein Kommunikationsmodul sein, das die Kommunikation auf der Hochgeschwindigkeitsstrecke ermöglicht.
  • Die Funkkommunikationsschnittstelle 863 sendet und empfängt Funksignale über die Antenne 840. Typischerweise kann die Funkkommunikationsschnittstelle 863 die RF-Schaltung 864 umfassen. Die HF-Schaltung 864 kann einen Mischer, ein Filter und einen Verstärker umfassen und sendet und empfängt Funksignale über die Antennen 840. Die Funkkommunikationsschnittstelle 863 umfasst eine Vielzahl von HF-Schaltungen 864, wie in 14 dargestellt, und jede HF-Schaltung 864 kann z. B. einem von mehreren Antennenelementen entsprechen. In dem in 14 dargestellten Beispiel kann die Funkkommunikationsschnittstelle 863, obwohl sie eine Vielzahl von HF-Schaltungen 864 umfasst, alternativ auch nur eine einzige HF-Schaltung 864 umfassen.
  • [2.1.3. Anwendungsbeispiele zum tragbaren Endgerät]
  • (Erstes Anwendungsbeispiel)
  • 15 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte schematische Konfiguration eines Smartphones 900 zeigt, in dem die in der vorliegenden Anmeldung offenbarte Technologie anwendbar ist. Das Smartphone 900 umfasst einen Prozessor 901, einen Speicher 902, einen Massenspeicher 903, eine externe Verbindungsschnittstelle 904, eine Kamera 906, einen Sensor 907, ein Mikrofon 908, eine Eingabevorrichtung 909, eine Anzeigevorrichtung 910, einen Lautsprecher 911, eine Funkkommunikationsschnittstelle 912, einen oder mehrere Antennenschalter 915, eine oder mehrere Antennen 916, einen Bus 917, eine Batterie 918 und einen Hilfs-Controller 919.
  • Der Prozessor 901 kann z. B. eine CPU oder ein SoC (System on Chip) sein und steuert die Funktionen der Anwendungsschicht und der anderen Schichten des Smartphones 900. Der Speicher 902 umfasst einen Arbeitsspeicher (RAM) und einen Festspeicher (ROM) und dient zum Speichern der vom Prozessor 901 ausgeführten Programme und zum Speichern von Daten. Der Massenspeicher 903 kann ein Speichermedium wie z. B. einen Halbleiterspeicher oder eine Festplatte umfassen.
    Die externe Verbindungsschnittstelle 904 ist eine Schnittstelle zum Anschließen eines externen Geräts, wie z. B. einer Speicherkarte oder eines USB-Geräts (Universal Serial Bus), an das Smartphone 900.
  • Die Kamera 906 umfasst ein bildgebendes Gerät, wie z. B. ein CCD (Charge Coupled Device) oder ein CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), und erzeugt aufgenommene Bilder. Der Sensor 907 kann eine Gruppe von Sensoren umfassen, z. B. einen Positionssensor, einen Gyrosensor, einen geomagnetischen Sensor und einen Beschleunigungssensor. Das Mikrofon 908 wandelt die in das Smartphone 900 eingegebenen Töne in Tonsignale um. Die Eingabevorrichtung 909 umfasst beispielsweise einen Berührungssensor zur Erkennung einer Berührung des Bildschirms der Anzeigevorrichtung 910, ein Tastenfeld, eine Tastatur und Knöpfe oder Schalter und empfängt vom Benutzer eingegebene Operationen und Informationen. Die Anzeigevorrichtung 910 hat einen Bildschirm, wie z. B. eine Flüssigkristallanzeige (LCD) oder eine organische Leuchtdiodenanzeige (OLED), und zeigt die Ausgabebilder des Smartphones 900 an. Der Lautsprecher 911 wandelt die Tonsignale, die vom Smartphone 900 ausgegeben werden, in Schall um.
  • Die Funkkommunikationsschnittstelle 912 unterstützt ein beliebiges zellulares Kommunikationsverfahren wie LTE oder LTE-Advanced und implementiert eine Funkkommunikation. Typischerweise kann die Funkkommunikationsschnittstelle 912 einen BB-Prozessor 913 und eine RF-Schaltung 914 umfassen. Der BB-Prozessor 913 kann z. B. Kodierung/Dekodierung, Modulation/Demodulation und Multiplexing/Inverse Multiplexing durchführen und führt eine Vielzahl von Signalverarbeitungen für die Funkkommunikation durch. Die HF-Schaltung 914 kann einen Mischer, ein Filter und einen Verstärker umfassen und sendet und empfängt Funksignale über die Antennen 916. Die Funkkommunikationsschnittstelle 912 kann ein Ein-Chip-Modul sein, in dem der BB-Prozessor 913 und die HF-Schaltung 914 integriert sind. Außerdem kann die Funkkommunikationsschnittstelle 912 eine Vielzahl von BB-Prozessoren 913 und eine Vielzahl von RF-Schaltungen 914 umfassen, wie in 15 dargestellt. In dem in 15 dargestellten Beispiel kann die Funkkommunikationsschnittstelle 912, obwohl sie eine Vielzahl von BB-Prozessoren 913 und eine Vielzahl von RF-Schaltungen 914 umfasst, alternativ auch nur einen einzigen BB-Prozessor 913 oder nur eine einzige RF-Schaltung 914 umfassen.
  • Darüber hinaus kann die Funkkommunikationsschnittstelle 912 zusätzlich zur Unterstützung des zellularen Kommunikationsverfahrens auch andere Arten von Funkkommunikationsverfahren unterstützen, wie z.B. das Nahfeld-Kommunikationsverfahren, das Proximity-Funkkommunikationsverfahren und das drahtlose LAN-Verfahren (Local Area Network). In diesem Fall kann die Funkkommunikationsschnittstelle 912 die BB-Prozessoren 913 und die HF-Schaltkreise 914 separat für jede Funkkommunikationsmethode umfassen.
  • Jeder Antennenschalter 915 schaltet die Verbindungsziele der Antennen 916 zwischen einer Vielzahl von Schaltkreisen um, die die Funkkommunikationsschnittstelle 912 umfassen (zum Beispiel die Schaltkreise, die für verschiedene Funkkommunikationsverfahren bestimmt sind).
  • Jede Antenne 916 umfasst ein oder mehrere Antennenelemente (z. B. eine Vielzahl von Antennenelementen, die eine MIMO-Antenne bilden) und wird von der Funkkommunikationsschnittstelle 912 zum Senden und Empfangen von Funksignalen verwendet. Das Smartphone 900 kann eine Vielzahl von Antennen 916 umfassen, wie in 15 dargestellt. In dem in 15 dargestellten Beispiel kann das Smartphone 900, obwohl es eine Vielzahl von Antennen 916 umfasst, alternativ auch nur eine einzige Antenne 916 umfassen.
  • Darüber hinaus kann das Smartphone 900 die Antennen 916 separat für jedes Funkkommunikationsverfahren umfassen. In diesem Fall kann der Antennenschalter 915 bei der Konfiguration des Smartphones 900 weggelassen werden.
  • Der Bus 917 verbindet den Prozessor 901, den Speicher 902, den Massenspeicher 903, die externe Verbindungsschnittstelle 904, die Kamera 906, den Sensor 907, das Mikrofon 908, die Eingabevorrichtung 909, die Anzeigevorrichtung 910, den Lautsprecher 911, die Funkkommunikationsschnittstelle 912 und den Hilfs-Controller 919 miteinander. Die Batterie 918 versorgt die einzelnen Blöcke des in 15 dargestellten Smartphones 900 über eine Stromversorgungsleitung, die in 15 teilweise durch gestrichelte Linien dargestellt ist, mit elektrischer Energie. Der Hilfs-Controller 919 realisiert die minimal erforderlichen Funktionen des Smartphones 900, z. B. im Schlafmodus.
  • (Zweites Anwendungsbeispiel)
  • 16 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte schematische Konfiguration eines Fahrzeugnavigationsgeräts 920 zeigt, in dem die in der vorliegenden Anmeldung offenbarte Technologie anwendbar ist. Das Fahrzeugnavigationsgerät 920 umfasst einen Prozessor 921, einen Speicher 922, ein GPS-Modul (Global Positioning System) 924, einen Sensor 925, eine Datenschnittstelle 926, einen Inhaltsabspieler 927, eine Speichermedium-Schnittstelle 928, eine Eingabevorrichtung 929, eine Anzeigevorrichtung 930, einen Lautsprecher 931, eine Funkkommunikationsschnittstelle 933, einen oder mehrere Antennenschalter 936, eine oder mehrere Antennen 937, und eine Batterie 938.
  • Der Prozessor 921 kann z.B. eine CPU oder ein SoC sein und steuert die Navigationsfunktion und die anderen Funktionen des Fahrzeugnavigationsgeräts 920. Der Speicher 922 umfasst einen RAM und einen ROM und dient zum Speichern der vom Prozessor 921 ausgeführten Programme und zum Speichern von Daten.
  • Das GPS-Modul 924 verwendet GPS-Signale, die von GPS-Satelliten empfangen werden, und misst den Standort (z. B. den Breitengrad, den Längengrad und die Höhe) des Fahrzeugnavigationsgeräts 920. Der Sensor 925 kann eine Gruppe von Sensoren umfassen, z. B. einen Kreiselsensor, einen geomagnetischen Sensor und einen Drucksensor. Die Datenschnittstelle 926 ist z.B. über einen Anschluss (nicht dargestellt) mit einem bordeigenen Netzwerk 941 verbunden und erhält Daten wie z.B. im Fahrzeug generierte Geschwindigkeitsdaten.
  • Der Inhaltsabspieler 927 gibt die Inhalte wieder, die auf einem in die Speichermedium-Schnittstelle 928 eingelegten Speichermedium (z. B. CD oder DVD) gespeichert sind. Die Eingabevorrichtung 929 umfasst einen Berührungssensor zur Erkennung einer Berührung des Bildschirms der Anzeigevorrichtung 930 und umfasst Tasten oder Schalter; und empfängt vom Benutzer eingegebene Operationen und Informationen. Die Anzeigevorrichtung 930 hat einen Bildschirm, z. B. einen LCD- oder OLED-Bildschirm, und zeigt einen Bildschirm der Navigationsfunktion oder einen Bildschirm der wiedergegebenen Inhalte an. Der Lautsprecher 931 wandelt die Töne der Navigationsfunktion oder die Töne der wiedergegebenen Inhalte um.
  • Die Funkkommunikationsschnittstelle 933 unterstützt ein beliebiges zellulares Kommunikationsverfahren wie LTE oder LTE-Advanced und implementiert eine Funkkommunikation. Typischerweise kann die Funkkommunikationsschnittstelle 933 einen BB-Prozessor 934 und eine RF-Schaltung 935 umfassen. Der BB-Prozessor 934 kann z. B. Kodierung/Dekodierung, Modulation/Demodulation und Multiplexing/Inverse Multiplexing durchführen und führt eine Vielzahl von Signalverarbeitungen für die Funkkommunikation durch. Die HF-Schaltung 935 kann einen Mischer, ein Filter und einen Verstärker umfassen und sendet und empfängt Funksignale über die Antennen 937. Die Funkkommunikationsschnittstelle 933 kann ein Ein-Chip-Modul sein, in dem der BB-Prozessor 934 und die HF-Schaltung 935 integriert sind. Darüber hinaus kann die Funkkommunikationsschnittstelle 933 eine Vielzahl von BB-Prozessoren 934 und eine Vielzahl von RF-Schaltungen 935 umfassen, wie in 16 dargestellt. In dem in 16 dargestellten Beispiel kann die Funkkommunikationsschnittstelle 933, obwohl sie eine Vielzahl von BB-Prozessoren 934 und eine Vielzahl von RF-Schaltungen 935 umfasst, alternativ auch nur einen einzigen BB-Prozessor 934 oder nur eine einzige RF-Schaltung 935 umfassen.
  • Darüber hinaus kann die Funkkommunikationsschnittstelle 933 zusätzlich zur Unterstützung des zellularen Kommunikationsverfahrens auch andere Arten von Funkkommunikationsverfahren unterstützen, wie z.B. das Nahfeld-Kommunikationsverfahren, das Proximity-Funkkommunikationsverfahren und das Wireless-LAN-Verfahren.
    In diesem Fall kann die Funkkommunikationsschnittstelle 933 die BB-Prozessoren 934 und die HF-Schaltkreise 935 separat für jede Funkkommunikationsmethode umfassen.
  • Jeder Antennenschalter 936 schaltet die Verbindungsziele der Antennen 937 zwischen einer Vielzahl von Schaltkreisen um, die in der Funkkommunikationsschnittstelle 933 enthalten sind (zum Beispiel die Schaltkreise, die für verschiedene Funkkommunikationsverfahren bestimmt sind).
  • Jede Antenne 937 umfasst ein oder mehrere Antennenelemente (z. B. eine Vielzahl von Antennenelementen, die eine MIMO-Antenne bilden) und wird von der Funkkommunikationsschnittstelle 933 zum Senden und Empfangen von Funksignalen verwendet. Das Fahrzeugnavigationsgerät 920 kann eine Vielzahl von Antennen 937 umfassen, wie in 16 dargestellt. In dem in 16 dargestellten Beispiel kann das Fahrzeugnavigationsgerät 920, obwohl es eine Vielzahl von Antennen 937 umfasst, alternativ auch nur eine einzige Antenne 937 umfassen.
  • Darüber hinaus kann das Fahrzeugnavigationsgerät 920 die Antennen 937 separat für jedes Funkkommunikationsverfahren umfassen. In diesem Fall kann der Antennenschalter 936 in der Konfiguration des Fahrzeugnavigationsgeräts 920 weggelassen werden.
  • Die Batterie 938 versorgt jeden Block des in 16 dargestellten Fahrzeugnavigationsgeräts 920 über eine Stromversorgungsleitung, die in 16 teilweise durch gestrichelte Linien dargestellt ist, mit elektrischer Energie. Außerdem speichert die Batterie 938 die vom Fahrzeug gelieferte elektrische Energie.
  • Die in der vorliegenden Anmeldung offenbarte Technologie kann als ein bordeigenes System (oder ein Fahrzeug) 940 implementiert werden, das einen oder mehrere Blöcke des Fahrzeugnavigationsgeräts 920, das bordeigene Netzwerk 941 und ein fahrzeugseitiges Modul 942 umfasst. Das fahrzeugseitige Modul 942 erzeugt Fahrzeugdaten wie die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Motordrehzahl und Panneninformationen und gibt die erzeugten Daten an das bordeigene Netzwerk 941 aus.
  • <2.2 Fahrzeugsteuerungssystem>
  • Das Kopplermodul 140 gemäß der Ausführungsform kann beispielsweise als Steuergerät für ein mobiles Objekt implementiert werden, das in jede Art von mobilem Objekt eingebaut wird, wie z.B. in ein Automobil, ein Elektrofahrzeug, ein Hybrid-Elektrofahrzeug, ein Motorrad, ein Fahrrad, eine persönliche Mobilitätsvorrichtung, ein Flugzeug, eine Drohne, ein Wasserfahrzeug, einen Roboter, eine Baumaschine oder eine landwirtschaftliche Maschine (einen Traktor).
  • 17 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielshafte schematische Konfiguration eines Fahrzeugsteuerungssystems 7000 veranschaulicht, das ein Beispiel eines Systems zur Steuerung mobiler Objekte repräsentiert, worin die in der betreffenden Anmeldung offenbarte Technologie verwendet werden kann. Das Fahrzeugsteuerungssystem 7000 umfasst eine Vielzahl elektronischer Steuerungseinheiten, die über ein Kommunikationsnetzwerk 7010 miteinander verbunden sind. In dem in 17 dargestellten Beispiel umfasst das Fahrzeugsteuerungssystem 7000 eine Antriebsstrang-Steuerungseinheit 7100, eine Karosserie-Steuerungseinheit 7200, eine Batterie-Steuerungseinheit 7300, eine Einheit 7400 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs, eine Einheit 7500 zur Detektion von Information aus dem Inneren des Fahrzeugs und eine integrierte Steuerungseinheit 7600. Das Kommunikationsnetzwerk 7010, das die Vielzahl von Steuerungseinheiten verbindet, kann ein bordeigenes Kommunikationsnetzwerk sein, das mit einem beliebigen Standard wie etwa einem CAN (Controller Area Network bzw. einem Steuergerätenetz), einem LIN (Local-Interconnect-Network), einem LAN (lokalen Netzwerk) oder FlexRay (eingetragenes Warenzeichen) kompatibel ist.
  • Jede Steuerungseinheit umfasst einen Mikrocomputer, um eine arithmetische Verarbeitung gemäß verschiedenen Programmen durchzuführen; eine Speichereinheit, um die im Mikrocomputer auszuführenden Programme zu speichern und die Parameter zu speichern, die in einer Vielzahl arithmetischer Verarbeitungen verwendet werden sollen; und eine Ansteuerungsschaltung, die verschiedene Zielvorrichtungen für eine Steuerung ansteuert. Außerdem enthält jede Steuerungseinheit eine Netzwerk-I/F, um eine Kommunikation mit den anderen Steuerungseinheiten über das Kommunikationsnetzwerk 7010 durchzuführen, und enthält eine Kommunikations-I/F, um eine drahtgebundene Kommunikation oder drahtlose Kommunikation mit Vorrichtungen oder Sensoren innerhalb und/oder außerhalb des betreffenden Fahrzeugs durchzuführen. Mit Verweis auf 17 umfasst eine funktionale Konfiguration der integrierten Steuerungseinheit 7600 einen Mikrocomputer 7610, eine universelle Kommunikations-I/F 7620, eine dedizierte Kommunikations-I/F 7630, eine Positionsbestimmungseinheit 7640, eine Datenpakete empfangende Einheit 7650, eine I/F 7660 für Vorrichtungen im Fahrzeug, eine Audio-Video-Ausgabeeinheit 7670, eine I/F 7680 für ein bordeigenes Netzwerk und eine Speichereinheit 7690. Die anderen Steuerungseinheiten enthalten in identischer Weise einen Mikrocomputer, eine Kommunikations-I/F, einer Speichereinheit und dergleichen.
  • Die Antriebsstrang-Steuerungseinheit 7100 befolgt Anweisungen von verschiedenen Programmen und steuert die Operationen der Vorrichtungen bezüglich des Antriebsstrangs des Fahrzeugs. Beispielsweise dient die Antriebsstrang-Steuerungseinheit 7100 als Steuerungsvorrichtung für die Folgenden: eine Antriebskraft-Erzeugungsvorrichtung etwa einen Verbrennungsmotor oder den Antriebsmotor, die die Antriebskraft des Fahrzeugs erzeugt; einen Antriebskraft-Übertragungsmechanismus, der die Antriebskraft auf die Räder überträgt; einen Lenkmechanismus, der den Lenkwinkel des Fahrzeugs einstellt; und eine Bremsvorrichtung, die die Bremskraft des Fahrzeugs erzeugt. Die Antriebsstrang-Steuerungseinheit 7100 kann auch die Funktionen als Steuerungsvorrichtung das ABS (Antiblockier-Bremssystem) oder ESC (elektronische Stabilitätskontrolle) aufweisen.
  • Mit der Antriebsstrang-Steuerungseinheit 7100 ist eine Einheit 7110 zur Detektion des Fahrzeugzustands verbunden. Die Sektion 7110 zur Detektion eines Fahrzeugzustands umfasst beispielsweise zumindest entweder einen Gyro-Sensor, um die Winkelgeschwindigkeit der Wellendrehbewegung der Fahrzeugkarosserie zu detektieren, oder einen Beschleunigungssensor, um eine Beschleunigung des Fahrzeugs zu detektieren, oder einen Sensor, um den Umfang einer Betätigung des Gaspedals zu detektieren, den Umfang einer Betätigung des Bremspedals zu detektieren, den Lenkwinkel des Lenkrades zu detektieren oder die Motordrehzahl oder die Rotationsgeschwindigkeit der Räder zu detektieren. Die Antriebsstrang-Steuerungseinheit 7100 führt unter Verwendung der von der Einheit 7110 zur Detektion des Fahrzeugzustands eingespeisten Signale arithmetische Operationen durch und steuert den Verbrennungsmotor, den Antriebsmotor, die elektrische Servolenkvorrichtung und die Bremsvorrichtung.
  • Die Karosserie-Steuerungseinheit 7200 befolgt Anweisungen von verschiedenen Programmen und steuert die Operationen verschiedener Vorrichtungen, die in der Fahrzeugkarosserie eingebaut sind. Beispielsweise dient die Karosserie-Steuerungseinheit 7200 als ein schlüsselloses Zugangssystem; ein System für intelligente Schlüssel; eine automatische Fenstervorrichtung; und eine Steuerungsvorrichtung für verschiedene wie etwa die Frontscheinwerfer, die Heckscheinwerfer, die Bremsleuchten, die Fahrtrichtungsanzeiger und die Nebelleuchten. In diesem Fall kann die Karosserie-Steuerungseinheit 7200 eine Einspeisung der Funkwellen empfangen, die von einer tragbaren Vorrichtung, die den Schlüssel ersetzt, empfangen und eine Einspeisung von Signalen verschiedener Schalter empfangen. Bei Empfang der Einspeisung der Funkwellen oder Signale steuert die Karosserie-Steuerungseinheit 7200 die Türverriegelungsvorrichtung, die automatische Fenstervorrichtung und die Leuchten des Fahrzeugs.
  • Die Batterie-Steuerungseinheit 7300 befolgt Anweisungen von verschiedenen Programmen und steuert eine Sekundärzelle 7310, die die Stromversorgungsquelle für den Antriebsmotor repräsentiert. Beispielsweise wird in die Batterie-Steuerungseinheit 7300 eine Information wie die Batterietemperatur, die Ausgangsspannung der Batterie und die verbleibende Batteriekapazität von einer Batterievorrichtung eingegeben, die die Sekundärzelle 7310 enthält. Die Batterie-Steuerungseinheit 7300 führt unter Verwendung derartiger Signale eine arithmetische Verarbeitung durch und steuert die Temperatureinstellung der Sekundärzelle 7310 und steuert die in der Batterievorrichtung installierte Kühlvorrichtung.
  • Die Einheit 7400 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs detektiert die Information über die äußere Umgebung des Fahrzeugs, in dem das Fahrzeugsteuerungssystem 7000 installiert ist. Beispielsweise ist die Einheit 7400 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs mit zumindest entweder einer Bildgebungseinheit 7410 oder einem Detektor 7420 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs verbunden. Die Bildgebungseinheit 7410 enthält zumindest eine einer ToF-(Laufzeit-)Kamera (engl.: time-of-flight), einer Stereokamera, einer Monokular-Kamera, einer Infrarotkamera und irgendeiner anderen Kamera. Der Detektor 7420 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs enthält beispielsweise zumindest entweder einen Umgebungssensor, um aktuelle Wetterbedingungen oder meteorologische Phänomene zu detektieren, oder einen Sensor zur Detektion von Information über die Umgebung, um Fahrzeuge in der Umgebung, Hindernisse und Fußgänger um das Fahrzeug herum, in dem das Fahrzeugsteuerungssystem 7000 installiert ist, zu detektieren.
  • Der Umgebungssensor kann zum Beispiel zumindest entweder ein Regentropfensensor, um regnerisches Wetter zu detektieren, oder ein Nebelsensor, um den Nebel zu detektieren, ein Sonnlichtsensor, um den Grad einer Sonneneinstrahlung zu detektieren, oder ein Schneesensor sein, um den Schneefall zu detektieren. Der Sensor zur Detektion von Information über die Umgebung kann ein Ultraschallsensor, eine Radarvorrichtung und/oder eine LIDAR-Vorrichtung (Lichtdetektions- und Entfernungsmessvorrichtung, Laser-Bildgebungsdetektions- und Entfernungsmessvorrichtung) sein. Die Bildgebungseinheit 7410 und der Detektor 7420 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs können als unabhängige Sensoren oder Vorrichtungen enthalten sein oder können als eine Vorrichtung enthalten sein, die geschaffen wird, indem eine Vielzahl von Sensoren und Vorrichtungen integriert wird.
  • 18 stellt ein Beispiel der Installationspositionen der Bildgebungseinheit 7410 und des Detektors 7420 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs dar. Hierin sind zum Beispiel Bildgebungseinheiten 7910, 7912, 7914, 7916 und 7918 an der Frontpartie, Seitenspiegeln, der hinteren Stoßstange, Hecktüren und/oder dem oberen Teil einer Windschutzscheibe im Fahrzeuginneren installiert. Die an der Frontpartie installierte Bildgebungseinheit 7910 und die im oberen Teil der Windschutzscheibe im Fahrzeuginneren installierte Bildgebungseinheit 7918 erhalten vorwiegend die Bilder vor einem Fahrzeug 7900. Die an den Seitenspiegeln installierten Bildgebungseinheiten 7912 und 7914 erhalten vorwiegend die Bilder an den Seiten des Fahrzeugs 7900. Die an der hinteren Stoßstange oder einer Hecktür installierte Bildgebungseinheit 7916 erhält vorwiegend die Bilder des rückwärtigen Bereichs des Fahrzeugs 7900. Die im oberen Teil der Windschutzscheibe im Inneren des Fahrzeugs installierte Bildgebungseinheit 7918 wird vorwiegend bei der Detektion vorausfahrender Fahrzeuge, von Fußgängern, Hindernissen, Verkehrsampeln, Verkehrszeichen, und Fahrbahnen genutzt.
  • Indes veranschaulicht 18 ein Beispiel des Bildaufnahmebereichs jeder der Bildgebungseinheiten 7910, 7912, 7914 und 7916. Ein Bildaufnahmebereich „a“ repräsentiert den Bildaufnahmebereich der an der Frontpartie installierten Bildgebungseinheit 7910; Bildaufnahmebereiche „b“ und „c“ repräsentieren die Bildaufnahmebereiche der Bildgebungseinheiten 7912 bzw. 7914, die an den Seitenspiegeln installiert sind; und ein Bildaufnahmebereich „d“ repräsentiert den Bildaufnahmebereich der an der hinteren Stoßstange oder der Hecktür installierten Bildgebungseinheit 7916. Falls die Bilddaten, die durch Abbilden durch die Bildgebungseinheiten 7910, 7912, 7914 und 1716 erhalten werden, überlagert werden, wird ein Bild aus der Vogelperspektive erhalten, in welchem das Fahrzeug 7900 von oben gesehen wird.
  • Im Fahrzeug 7900 können Detektoren 7920, 7922, 7924, 7926, 7928 und 7930 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs, die an der Vorderseite, der Rückseite, den Seiten und Ecken des Fahrzeugs 7900 und dem oberen Bereich der Windschutzscheibe im Fahrzeuginnern des Fahrzeugs 7900 installiert sind, zum Beispiel Ultraschallsensoren oder Radarvorrichtungen sein. Die Detektoren 7920, 7926 und 7930 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs, die an der Frontpartie, der hinteren Stoßstange, der Hecktür und dem oberen Teil der Windschutzscheibe im Fahrzeuginneren des Fahrzeugs 7900 installiert sind, können beispielsweise LIDAR-Vorrichtungen sein. Diese Detektoren 7920 bis 7930 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs werden vorwiegend bei der Detektion vorausfahrender Fahrzeuge, von Fußgängern und Hindernissen genutzt.
  • Zur Erläuterung unter Bezugnahme auf 17 zurückkehrend wird lässt die Einheit 7400 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs die Bildgebungseinheit 7410 Bilder von außerhalb des Fahrzeugs aufnehmen und empfängt die Bilddaten der aufgenommenen Bilder. Außerdem empfängt die Einheit 7400 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs eine Detektionsinformation von dem damit verbundenen Detektor 7420 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs. Falls der Detektor 7420 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs ein Ultraschallsensor, eine Laservorrichtung oder eine LIDAR-Vorrichtung ist, überträgt die Einheit 7400 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs Ultraschallwellen oder elektromagnetische Wellen und empfängt eine Information über die reflektierten Wellen. Auf der Basis der empfangenen Information kann dann die Einheit 7400 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs eine Operation zum Detektieren von Objekten oder eine Operation zum Detektieren eines Abstands durchführen, um Personen, Fahrzeuge, Hindernisse, Verkehrszeichen und Zeichen auf der Straßenoberfläche zu detektieren. Die Einheit 7400 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs kann außerdem auf der Basis der empfangenen Information eine Operation zur Umgebungswahrnehmung durchführen, um Niederschlag, Nebel und Straßenbedingungen zu erkennen. Die Einheit 7400 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs kann ferner den Abstand zu den außerhalb des Fahrzeugs vorhandenen Objekten auf der Basis der empfangenen Information berechnen.
  • Außerdem kann auf der Basis der empfangenen Bilddaten die Einheit 7400 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs eine Operation zur Bilderkennung oder eine Operation zur Detektion des Abstands ausführen, um Personen, Fahrzeuge, Hindernisse, Verkehrszeichen und Zeichen auf einer Straßenoberfläche zu erkennen. Die Einheit 7400 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs kann überdies Operationen wie etwa eine Verzerrungskorrektur oder Positionseinstellung in Bezug auf die empfangenen Bilddaten durchführen, die Bilddaten synthetisieren, die mittels Abbildung durch die Bildgebungseinheiten 7410 erhalten werden, und ein Bild aus der Vogelperspektive oder ein Panoramabild erzeugen. Die Einheit 7400 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs kann darüber hinaus eine Operation zur Blickwinkelkonversion unter Verwendung der Bilddaten durchführen, die mittels Abbildung durch die Bildgebungseinheiten 7410 erhalten werden
  • Die Einheit 7500 zur Detektion von Information aus dem Inneren des Fahrzeugs detektiert die Information über das Innere des Fahrzeugs. Mit der Einheit 7500 zur Detektion von Information aus dem Inneren des Fahrzeugs ist zum Beispiel eine Einheit 7510 zur Detektion des Fahrerzustands verbunden, die den Zustand des Fahrers detektiert. Die Einheit 7510 zur Detektion des Fahrerzustands kann eine Kamera, um Bilder des Fahrers auszunehmen, einen biologischen Sensor, um eine biologische Information über den Fahrer zu detektieren, und ein Mikrophon, um ein Geräusch im Inneren des Fahrzeugs zu erfassen, umfassen. Der biologische Sensor ist beispielsweise in den Sitz oder das Lenkrad integriert und detektiert die biologische Information über die auf einem Sitz sitzende Persson oder den das Lenkrad haltenden Fahrer. Auf der Grundlage der von der Einheit 7510 zur Detektion des Fahrerzustands eingegebenen Detektionsinformation kann die Einheit 7500 zur Detektion von Information aus dem Inneren des Fahrzeugs den Ermüdungsgrad oder den Konzentrationsgrad des Fahrers berechnen oder kann bestimmen, ob der Fahrer am Lenkrad döst. Die Einheit 7500 zur Detektion von Information aus dem Inneren des Fahrzeugs kann außerdem Operationen wie etwa eine Rauschunterdrückung in Bezug auf die erfassten Tonsignale durchführen.
  • Die integrierte Steuerungseinheit 7600 befolgt Anweisungen von verschiedenen Programmen und steuert die allgemeinen Operationen, die im Fahrzeugsteuerungssystems 7000 ausgeführt werden. Mit der integrierten Steuerungseinheit 7600 ist eine Eingabeeinheit 7800 verbunden. Die Eingabeeinheit 7800 ist beispielsweise unter Verwendung von Vorrichtungen wie etwa eines Berührungsfelds, Tasten, eines Mikrophons, Schalter oder Hebel implementiert. Der integrierten Steuerungseinheit 7600 können Daten bereitgestellt werden, die als Ergebnis einer Spracherkennung der über ein Mikrophon eingegebenen Sprache erhalten werden. Die Eingabeeinheit 7800 kann zum Beispiel eine Fernsteuerungsvorrichtung, in der Infrarotstrahlen oder andere Funkwellen genutzt werden, oder eine Vorrichtung für eine externe Verbindung wie etwa ein Mobiltelefon, ein persönlicher digitaler Assistent (PDA) oder dergleichen sein, die mit den Operationen des Fahrzeugsteuerungssystems 7000 kompatibel ist. Alternativ dazu kann zum Beispiel die Eingabeeinheit 7800 kann zum Beispiel eine Kamera sein, und Insassen können Information mittels Gesten eingeben. Alternativ dazu können noch Daten eingegeben werden, die erhalten werden, indem die Bewegungen der tragbaren Vorrichtungen detektiert werden, die die Insassen bei sich trägt. Ferner kann die Eingabeeinheit 7800 beispielsweise eine Eingabesteuerungsschaltung enthalten, die Eingangssignale auf der Basis einer Information erzeugt, die von den Insassen von der Eingabeeinheit 7800 eingegeben wird, und die Eingangssignale an die integrierte Steuerungseinheit 7600 abgibt. Die Insassen bedienen die Eingabeeinheit 7800 und geben eine Vielfalt an Daten ein und weisen dem Fahrzeugsteuerungssystem 7000 Operationen an.
  • Die Speichereinheit 7690 kann einen ROM (Nurlesespeicher), der genutzt wird, um verschiedene, durch den Mikrocomputer auszuführende Programme zu speichern, und einen RAM (Direktzugriffspeicher) enthalten, der genutzt wird, um verschiedene Parameter, Operationsergebnisse und Sensorwerte zu speichern. Die Speichereinheit 7690 kann unter Verwendung einer Magnetspeichervorrichtung wie etwa eines HDD (Festplattenlaufwerks) oder einer Halbleiter-Speichervorrichtung oder einer optischen Speichervorrichtung oder einer magneto-optischen Speichervorrichtung implementiert sein.
  • Die universelle Kommunikations-I/F 7620 ist eine universelle Kommunikations-I/F, um eine Kommunikation mit verschiedenen, in einer äußeren Umgebung vorhandenen Einrichtungen 7750 weiterzuleiten bzw. zu vermitteln. Die universelle Kommunikations-/F 7620 kann mit einem zellularen Kommunikationsprotokoll wie etwa einem GSM (eingetragenes Warenzeichen) (globale System für mobile Kommunikation), WiMAX (eingetragenes Warenzeichen) (Worldwide Interoperability for Microwave Access, LTE (Long Term Evolution) oder LTE-A (erweitertes LTE) installiert sein; oder kann mit einem anderen drahtlosen Kommunikationsprotokoll wie etwa drahtloses LAN (auch Wi-Fi (eingetragenes Warenzeichen) genannt) oder Bluetooth (eingetragenes Warenzeichen) installier sein. Darüber hinaus kann die universelle Kommunikations-I/F 7620 über zum Beispiel eine Basisstation oder einen Zugangspunkt eine Verbindung mit Vorrichtungen (zum Beispiel Anwendungsservern und Kontroll-Servern), die in einem externen Netzwerk (zum Beispiel dem Internet, einem Cloud-Netzwerk oder einem unternehmensspezifischen Netzwerk) vorhanden sind, einrichten. Außerdem kann die universelle Kommunikations-I/F 7620 unter Verwendung zum Beispiel einer P2P- (Peer-to-Peer) Technologie eine Verbindung mit in der Nähe des Fahrzeugs vorhandenen Endgeräten (zum Beispiel Endgeräten im Besitz des Fahrers, von Fußgänger und Läden) oder mit MTC-Endgeräten (Machine Type Communication) einrichten.
  • Die dedizierte Kommunikations-I/F 7630 ist eine Kommunikations-I/F, die ein zur Verwendung in Fahrzeugen entwickeltes Kommunikationsprotokoll unterstützt. Die dedizierte Kommunikations-I/F 7630 kann WAVE (Wireless Access in Vehicle Environment) oder DSRC (Dedicated Short Range Communication) implementieren, was eine Kombination von Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) 802.11p für niedrigere Schichten und IEEE 1609 als höhere Schichten repreäsnetiert, oder kann ein Standardprotokoll wie etwa eine zellulares Kommunikationsprotokoll implementieren. Die dedizierte Kommunikations-I/F 7630 führt typischerweise eine V2X-Kommunikation als ein Konzept aus, die eine oder mehrere einer Kommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug, einer Kommunikation zwischen Fahrzeug und Infrastruktur, einer Kommunikation zwischen Fahrzeug und Heim und einer Kommunikation zwischen Fahrzeug mit Fußgänger umfasst.
  • Die Positionsbestimmungseinheit 7640 führt eine Positionsbestimmung durch, indem ein GNSS-Signale von GNSS-Satelliten (GNSS steht für Global Navigation Satellite System) (zum Beispiel GPS-Signale von GPS-Satelliten (GPS steht für Global Positioning System)) empfangen werden, und erzeugt eine Standortinformation, die die Länge, die Breite und die Höhenlage des Fahrzeugs enthält. Die Positionsbestimmungseinheit 7640 kann den aktuellen Standort identifizieren, indem Signale mit drahtlosen Zugangspunkten ausgetauscht werden, oder kann eine Standortinformation von einem Endgerät wie etwa einem Mobiltelefon, einem PHS oder einem Smartphone erhalten, das eine Positionsbestimmungsfunktion aufweist.
  • Die Beacon bzw. Datenpakete empfangende Einheit 7650 empfängt die Funkwellen oder elektromagnetischen Wellen, die von den an den Straßen installierten Funkstationen übertragen werden, und erhält Informationen wie etwa den aktuellen Standort, einen Stau, eine gesperrte Straße und die erforderliche Zeit. Indes können Funktionen der Datenpakete empfangenden Einheit 7650 alternativ dazu in der dedizierten Kommunikations-I/F 7630 enthalten sein.
  • Die I/F 7660 für Vorrichtungen im Fahrzeug ist eine Kommunikationsschnittstelle, um die Verbindung zwischen dem Mikrocomputer 7610 und verschiedenen, im Fahrzeug vorhandenen Vorrichtungen 7760 im Fahrzeug weiterzuleiten bzw. zu vermitteln. Die I/F 7660 für Vorrichtungen im Fahrzeug kann eine drahtlose Verbindung unter Verwendung eines Protokolls für drahtlose Kommunikation wie etwa drahtloses LAN, Bluetooth (eingetragenes Warenzeichen), NFC (Near Field Communication) oder WUSB (drahtloses USB) einrichten. Alternativ dazu kann die I/F 7660 für Vorrichtungen im Fahrzeug eine drahtgebundene Verbindung wie etwa USB (Universal Serial Bus), HDMI (eingetragenes Warenzeichen) (High-Definition Multimedia Interface) oder MHL (Mobile High-Definition Link) über einen (nicht dargestellten) Verbindungsanschluss (und nötigenfalls ein Kabel) einrichten. Die Vorrichtungen 7760 im Fahrzeug können beispielsweise eine der Folgenden umfassen: mobile Vorrichtungen oder tragbare Vorrichtungen im Besitz von Insassen und Informationsvorrichtungen, die in das Fahrzeug getragen oder daran angebracht wird. Die Vorrichtungen 7760 im Fahrzeug können außerdem eine Navigationsvorrichtung einschließen, die nach den Routen zu einem beliebigen Ziel zu suchen. Die I/F 7660 für Vorrichtungen im Fahrzeug tauscht Steuerungssignale oder Datensignale mit diesen Vorrichtungen 7760 im Fahrzeug aus.
  • Die I/F 7680 für ein bordeigenes Netzwerk ist eine Schnittstelle, um eine Kommunikation mit dem Mikrocomputer 7610 und dem Kommunikationsnetzwerk 7010 zu vermitteln bzw. weiterzuleiten. Die I/F 7680 für ein bordeigenes Netzwerk sendet und empfängt Signale entsprechend einem von dem Kommunikationsnetzwerk 7010 unterstützten vorbestimmten Protokoll.
  • Der Mikrocomputer 7610 der integrierten Steuerungseinheit 7600 steuert das Fahrzeugsteuerungssystem 7000 gemäß Protokollen und auf der Basis von Informationen, die über die universelle Kommunikations-I/F 7620, die dedizierte Kommunikations-I/F 7630, die Positionsbestimmungseinheit 7640, die Datenpakete empfangende Einheit 7650, die I/F 7660 für Vorrichtungen im Fahrzeug und/oder die I/F 7680 für ein bordeigenes Netzwerk erhalten werden. Beispielsweise kann der Mikrocomputer 7610 Steuerungszielwerte der Antriebskraft-Erzeugungsvorrichtung, des Lenkmechanismus und der Steuerungsvorrichtung auf der Basis der erhaltenen Information über das Innere und die äußere Umgebung des Fahrzeugs berechnen und kann Steuerungsanweisungen an die Antriebsstrang-Steuerungseinheit 7100 ausgeben. Beispielsweise kann der Mikrocomputer 7610 eine koordinierte Steuerung mit dem Ziel durchführen, Funktionen des ADAS (Advanced Driver Assistance System) zu implementieren, das eine Kollisionsvermeidung und eine Aufprallabschwächung des Fahrzeugs, eine Nachfolgefahrt basierend auf einem Abstand zwischen Fahrzeugen, eine die Fahrzeuggeschwindigkeit beibehaltende Fahrt, eine Warnung vor einer Kollision des Fahrzeugs und eine Warnung vor einer Abweichung des Fahrzeugs von der Fahrbahn einschließt. Außerdem kann der Mikrocomputer 7610 die Antriebskraft-Erzeugungsvorrichtung, den Lenkmechanismus und die Bremsvorrichtung basierend auf der Information über die Umgebung des Fahrzeugs steuern und kann eine koordinierte Steuerung mit dem Ziel durchführen, einen Selbstfahr-Modus zu implementieren, in dem das Fahrzeug autonom unabhängig vom Eingriffen des Fahrers fährt.
  • Der Mikrocomputer 7610 kann eine dreidimensionale Abstandsinformation zwischen dem Fahrzeug und umliegenden Objekten wie etwa Strukturen und Personen auf der Basis einer Information erzeugen, die über die universelle Kommunikations-I/F 7620, die dedizierte Kommunikations-I/F 7630, die Positionsbestimmungseinheit 7640, die Datenpakete empfangende Einheit 7650, die I/F 7660 für Vorrichtungen im Fahrzeug und/oder die I/F 7680 für ein bordeigenes Netzwerk erhalten wird, und kann eine lokale Karteninformation erzeugen, die die Information der Umgebung des gegenwärtigen Standorts des Fahrzeugs enthält. Außerdem kann der Mikrocomputer 7610 basierend auf der erhaltenen Information Gefahren wie etwa eine Kollision von Fahrzeugen, Nähe zu Fußgängern oder eine Einfahrt in eine gesperrte Straße vorhersagen und kann Warnsignale erzeugen. Das Warnsignal kann beispielsweise ein Signal zum Erzeugen eines Warntons oder ein Aufleuchten einer Warnleuchte sein.
  • Die Audio-Video-Ausgabeeinheit 7670 überträgt Ausgangssignale eines Tons und/oder eines Bildes zu Ausgabevorrichtungen, die den Insassen im Fahrzeug oder der äußeren Umgebung des Fahrzeugs eine Information optisch oder akustisch mitteilen können. In dem Beispiel von 17 sind als die Ausgabevorrichtungen ein Audio-Lautsprecher 7710, eine Anzeigeeinheit 7720 und ein Armaturenbrett 7730 veranschaulicht. Die Anzeigeeinheit 7720 kann beispielsweise zumindest entweder eine bordeigene Anzeige oder ein Head-up-Display umfassen. Außerdem kann die Anzeigeeinheit 7720 auch die Funktion zur Anzeige einer erweiterten Realität (AR) enthalten. Von diesen Beispielen kann eine Ausgabevorrichtung kann eine tragbare Vorrichtung wie etwa Kopfhörer oder eine brillenartige Vorrichtung sein, die von den Insassen getragen wird, oder kann eine andere Vorrichtung wie etwa ein Projektor oder eine Lampe sein. Wenn die Ausgabevorrichtung eine Anzeigevorrichtung ist, wird das Ergebnis verschiedener Operationen, die vom Mikrocomputer 7610 und gemäß den von den anderen Steuerungseinheiten empfangenen Informationen ausgeführt werden, in verschiedenen optischen Formen wie etwa als Texte, Bilder, Tabellen und graphische Darstellungen angezeigt. Wenn die Ausgabevorrichtung eine Ton- bzw. Audio-Ausgabevorrichtung ist, wandelt sie Audiosignale, die aus wiedergegebenen Audio-Daten oder akustischen Daten gebildet wurden, in analoge Signale um und gibt sie akustisch ab.
  • Von den über das Kommunikationsnetzwerk 7010 verbundenen Steuerungseinheiten können zumindest zwei Steuerungseinheiten in dem in 17 dargestellten Beispiel in eine einzige Steuerungseinheit integriert werden. Alternativ dazu können individuelle Steuerungseinheiten unter Verwendung einer Vielzahl von Steuerungseinheiten konfiguriert werden. Ferner kann das Fahrzeugsteuerungssystem 7000 einige andere (nicht veranschaulichte) Steuerungseinheiten enthalten. Überdies können in der oben gegebenen Erläuterung einige der oder alle Funktionen einer beliebigen Steuerungseinheit in einer anderen Steuerungseinheit vorgesehen sein. Das heißt, solange die Information über das Kommunikationsnetzwerk 7010 übertragen und empfangen werden kann, kann eine vorbestimmte arithmetische Verarbeitung kann in beliebigen Steuerungseinheiten ausgeführt werden. In identischer Weise können die Sensoren oder die Vorrichtungen, die mit einer Steuerungseinheit verbunden sind, mit einer anderen Steuerungseinheit verbunden werden, und eine Vielzahl an Steuerungseinheiten kann über das Kommunikationsnetzwerk 7010 eine Detektionsinformation einander senden und eine Detektionsinformation voneinander empfangen.
  • Das Kopplermodul 140 gemäß der Ausführungsform kann in ein Messgerät wie einen Netzwerkanalysator eingebettet werden, der Hochfrequenzsignale und Rauschen misst, oder es kann eine Messkomponente umfassen, die zusammen mit einem Messgerät verwendet werden kann. Darüber hinaus kann das Kopplermodul 140 gemäß der Ausführungsform in ein Halbleiterbauelement, ein Halbleitermodul oder ein Antennenmodul eingebettet sein, das in der Funkkommunikation verwendet wird. Darüber hinaus kann das Kopplermodul 140 gemäß der Ausführungsform bei der Durchführung von Maßnahmen gegen Störungen (EMI (Electro Magnetic Interference, elektromagnetische Interferenz) oder EMC (Electro Magnetic Compatibility, elektromagnetische Verträglichkeit)) verwendet werden.
  • «3. Ergänzende Erläuterung»
  • Obwohl die vorliegende Anmeldung oben in Form einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben ist, ist der technische Anwendungsbereich der vorliegenden Anmeldung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Das heißt, die vorliegende Anmeldung ist so auszulegen, dass sie alle Modifikationen wie andere Ausführungsformen, Ergänzungen, alternative Konstruktionen und Streichungen umfasst, die einem Fachmann einfallen können und die in angemessener Weise in die hier dargelegte grundlegende Lehre fallen.
  • Die gemäß der vorliegenden schriftlichen Beschreibung beschriebenen Wirkungen sind nur erläuternd und beispielhaft und in ihrem Umfang nicht beschränkt. Das heißt, die in der vorliegenden Anmeldung offenbarte Technologie ermöglicht es, andere Effekte zu erzielen, die einem Fachmann einfallen können.
  • Auch eine Konfiguration, wie sie im Folgenden erläutert wird, fällt in den technischen Anwendungsbereich der vorliegenden Anmeldung.
  • (1)
  • Ein Richtkoppler, der Folgendes aufweist:
    • eine primäre Leitung, die Signale von einem ersten Anschluss zu einem zweiten Anschluss überträgt;
    • eine sekundäre Leitung, die mit der primären Leitung gekoppelt wird und einen Teil der Signale in einen dritten Anschluss leitet;
    • eine erste Schalteinheit, die das Verbindungsziel des dritten Anschlusses zwischen einem Ende der sekundären Leitung und dem anderen Ende derselben umschaltet;
    • eine erste Impedanzregeleinheit, die zwischen einem Ende der sekundären Leitung und Masse angebracht ist und die Impedanz entsprechend der Frequenz der Signale ändert;
    • eine zweite Impedanzregeleinheit, die zwischen dem anderen Ende der sekundären Leitung und der Masse angebracht ist und die Impedanz in Abhängigkeit von der Frequenz der Signale ändert; und
    • einen Resonanzschaltkreis, der zwischen der ersten Schalteinheit und dem dritten Anschluss angebracht ist und der die Impedanz des dritten Anschlusses entsprechend der Frequenz der Signale ändert.
  • (2)
  • Der Richtkoppler nach (1), wobei der Resonanzschaltkreis Folgendes umfasst:
    • eine Kopplungsplanarisierungseinheit, die elektrisch zwischen der ersten Schalteinheit und dem dritten Anschluss in Reihe geschaltet ist, und
    • eine Anpassungsregeleinheit, die elektrisch parallel zwischen der ersten Schalteinheit und dem dritten Anschluss geschaltet ist.
  • (3)
  • Richtkoppler gemäß (2), wobei die Anpassungsregeleinheit die Impedanz des dritten Anschlusses in Abhängigkeit von der Frequenz der Signale regelt.
  • (4)
  • Der Richtkoppler gemäß (2) oder (3), wobei die Anpassungsregeleinheit Folgendes umfasst
    eine erste Anpassungsregeleinheit, die den Signalen mit einer Frequenz in einem zweiten Frequenzband entspricht,
    eine zweite Anpassungsregeleinheit, die den Signalen mit einer Frequenz in einem dritten Frequenzband entspricht, das im Vergleich zum zweiten Frequenzband höhere Frequenzen umfasst, und
    eine zweite Schalteinheit, die das Verbindungsziel des dritten Anschlusses zwischen der ersten Anpassungsregeleinheit und der zweiten Anpassungsregeleinheit umschaltet.
  • (5)
  • Der Richtkoppler gemäß (4), wobei die Anpassungsregeleinheit ferner eine Masseleiteinheit umfasst, die den dritten Anschluss mit der Masse verbindet.
  • (6)
  • Der Richtkoppler gemäß (5), wobei zumindest entweder die erste Anpassungseinheit oder die zweite Anpassungseinheit oder die Masseverbindungseinheit zumindest entweder einen Widerstand oder eine Induktivität oder einen Kondensator umfasst.
  • (7)
  • Richtkoppler nach (6), bei dem zumindest entweder die erste Anpassungsregeleinheit oder die zweite Anpassungsregeleinheit einen Widerstand und einen Kondensator umfasst, die in Reihe geschaltet sind.
  • (8)
  • Der Richtkoppler gemäß (6), wobei zumindest entweder die erste Anpassungsregeleinheit oder die zweite Anpassungsregeleinheit einen Widerstand, einen Kondensator und eine Induktivität umfasst, die in Reihe geschaltet sind.
  • (9)
  • Richtkoppler gemäß (6), bei dem zumindest entweder die erste Anpassungsregeleinheit oder die zweite Anpassungsregeleinheit umfasst
    einen Widerstand, einen Kondensator und eine Induktivität, die parallel geschaltet sind, und
    einen Bypass-Schalter, der die beiden Enden des Widerstands, des Kondensators und der Induktivität verbindet.
  • (10)
  • Der Richtkoppler gemäß (6), wobei die Masseverbindungseinheit eine Induktivität und einen Widerstand umfasst, die in Reihe geschaltet sind.
  • (11)
  • Der Richtkoppler gemäß (6), wobei die Masseverbindungseinheit Folgendes umfasst:
    • einen Kondensator und einen Widerstand, die in Reihe geschaltet sind, und
    • einen Bypass-Schalter, der die beiden Enden des Kondensators verbindet.
  • (12)
  • Der Richtkoppler gemäß (2) oder (3), wobei die Kopplungsplanarisierungseinheit eine solche Einstellung durchführt, dass die Frequenzabhängigkeit der Kopplungscharakteristik zwischen dem ersten Anschluss und dem dritten Anschluss in einem vorbestimmten Band planarisiert wird.
  • (13)
  • Der Richtkoppler gemäß (4), wobei die Kopplungsplanarisierungseinheit Folgendes umfasst:
    • eine erste Kopplungsplanarisierungseinheit, die den Signalen mit einer Frequenz in einem ersten Frequenzband entspricht, das im Vergleich zum zweiten Frequenzband niedrigere Frequenzen umfasst,
    • eine zweite Kopplungsplanarisierungseinheit, die mit den Signalen korrespondiert, die Frequenzen in dem zweiten Frequenzband und dem dritten Frequenzband aufweisen, und
    • eine dritte Schalteinheit, die den Verbindungsziel-Anschluss des dritten Anschlusses zwischen der ersten Kopplungsplanarisierungseinheit und der zweiten Kopplungsplanarisierungseinheit umschaltet.
  • (14)
  • Der Richtkoppler gemäß (13), wobei zumindest entweder die erste Kopplungsplanarisierungseinheit oder die zweite Kopplungsplanarisierungseinheit zumindest entweder einen Widerstand oder eine Induktivität oder ein Dämpfungsglied umfasst.
  • (15)
  • Richtkoppler nach einem der Punkte (1) bis (3), wobei sowohl die erste Impedanzregeleinheit als auch die zweite Regeleinheit die Isolationscharakteristik zwischen dem dritten Anschluss und entweder dem einen Ende oder dem anderen Ende der sekundären Leitung einstellt.
  • (16)
  • Richtkoppler gemäß (13), wobei jede der ersten Impedanzregeleinheit und der zweiten Impedanzregeleinheit Folgendes umfasst:
    • eine erste Regeleinheit, die den Signalen mit einer Frequenz im ersten Frequenzband entspricht,
    • eine zweite Regeleinheit, die den Signalen mit einer Frequenz im zweiten Frequenzband entspricht,
    • eine dritte Regeleinheit, die den Signalen mit einer Frequenz in dem dritten Frequenzband entspricht, und
    • eine vierte Schalteinheit, die das Verbindungsziel entweder des einen Endes oder des anderen Endes der sekundären Leitung zwischen der ersten Regeleinheit, der zweiten Regeleinheit und der dritten Regeleinheit umschaltet.
  • (17)
  • Richtkoppler nach (16), wobei zumindest entweder die erste Regeleinheit oder die zweite Regeleinheit oder die dritte Regeleinheit zumindest entweder einen Widerstand oder eine Induktivität oder einen Kondensator umfasst.
  • (18)
  • Richtkoppler gemäß (17), wobei mindestens entweder die erste Regeleinheit oder die zweite Regeleinheit oder die dritte Regeleinheit mindestens einen Widerstand und einen Kondensator umfasst, die parallel geschaltet sind.
  • (19)
  • Eine Funkkommunikationsvorrichtung, die einen Richtkoppler aufweist, wobei
    der Richtkoppler Folgendes umfasst:
    • eine primäre Leitung, die Signale von einem ersten Anschluss zu einem zweiten Anschluss überträgt,
    • eine sekundäre Leitung, die mit der primären Leitung gekoppelt wird und einen Teil der Signale in einen dritten Anschluss leitet,
    • eine erste Schalteinheit, die das Verbindungsziel des dritten Anschlusses zwischen einem Ende der sekundären Leitung und dem anderen Ende derselben umschaltet,
    • eine erste Impedanzregeleinheit, die zwischen einem Ende der sekundären Leitung und Masse angebracht ist und die Impedanz in Abhängigkeit von der Frequenz der Signale ändert,
    • eine zweite Impedanzregeleinheit, die zwischen dem anderen Ende der sekundären Leitung und der Masse angebracht ist und die Impedanz in Abhängigkeit von der Frequenz der Signale ändert, und
    • einen Resonanzschaltkreis, der zwischen der ersten Schalteinheit und dem dritten Anschluss angebracht ist und der die Impedanz des dritten Anschlusses entsprechend der Frequenz der Signale ändert.
  • (20)
  • Ein Steuerungsverfahren für einen Richtkoppler, das Folgendes umfasst:
    • eine primäre Leitung, die Signale von einem ersten Anschluss zu einem zweiten Anschluss überträgt,
    • eine sekundäre Leitung, die mit der primären Leitung verbunden wird und einen Teil der Signale in einen dritten Anschluss leitet,
    • eine erste Schalteinheit, die das Verbindungsziel des dritten Anschlusses zwischen einem Ende der sekundären Leitung und dem anderen Ende derselben umschaltet,
    • eine erste Impedanzregeleinheit, die zwischen einem Ende der sekundären Leitung und Masse angebracht ist und die Impedanz in Abhängigkeit von der Frequenz der Signale ändert,
    • eine zweite Impedanzregeleinheit, die zwischen dem anderen Ende der sekundären Leitung und der Masse angebracht ist und die Impedanz in Abhängigkeit von der Frequenz der Signale ändert, und
    • einen Resonanzschaltkreis, der zwischen der ersten Schalteinheit und dem dritten Anschluss angebracht ist und der die Impedanz des dritten Anschlusses in Abhängigkeit von der Frequenz der Signale ändert,
    • wobei das Steuerungsverfahren die Regelung der ersten Impedanzregeleinheit, der zweiten Impedanzregeleinheit und des Resonanzschaltkreises in Abhängigkeit von der Frequenz der Signale aufweist.
  • Bezugszeichenliste
  • [0161]
    • 10
    Funkkommunikationsvorrichtung
    28
    Schalteinheit
    30, 30a, 30f, 30r, 300, 302, 304
    Anschlussteil
    30FHR, 30FLR, 30FUR, 30RHR, 30RLR, 30RUR, 32LR, 34AR, 34HR, 34R, 34TR, 34UR
    Widerstand
    30FHC, 30FLC, 30FUC, 30RHC, 30RLC, 30RUC, 34C, 34HC, 34UC
    Kondensator
    32, 32a, 320, 322
    Kopplungsplanarisierungseinheit
    32HL, 34L, 34TL
    Induktivität
    32A
    Dämpfungsglied
    34, 340, 342
    Anpassungsregeleinheit
    100
    Antenne
    102
    Schalter
    110
    LNA
    112, 116, 132
    BPF
    114, 130
    Mischer
    120
    Steuerschaltung
    122
    Oszillator
    132
    PA
    136
    Messeinheit
    140, 140a
    Kopplermodul
    150
    Koppler
    152, 154
    Mikrostreifenleitung
    200
    Regelschaltung
    344
    Masseverbindungseinheit
    700
    Server
    701, 901, 921
    Prozessor
    702, 822, 852, 902, 922
    Speicher
    703, 903
    Massenspeicher
    704, 823, 853
    Netzwerkschnittstelle
    705, 7010
    Funkkommunikationsnetz
    706, 917
    Bus
    800
    eNB
    820, 850
    Basisstationsvorrichtung
    821, 851
    Controller
    825, 855, 863, 912, 933
    Funkkommunikationsschnittstelle
    826, 856, 913, 934
    BB-Prozessor
    827, 864, 914, 935
    HF-Schaltung
    857, 861
    Verbindungsschnittstelle
    860
    RRH
    900
    Smartphone
    904
    externe Verbindungsschnittstelle
    906, 925
    Kamera
    907
    Sensor
    908
    Mikrofon
    909, 929
    Eingabevorrichtung
    910, 930
    Anzeigevorrichtung
    911, 931
    Lautsprecher
    915, 936
    Antennenschalter
    918, 938
    Batterie
    919
    Hilfs-Controller
    920
    Fahrzeugnavigationsgerät
    923
    GPS-Modul
    926
    Datenschnittstelle
    927
    Inhaltsabspieler
    928
    Speichermedium-Schnittstelle
    940
    bordeigenes System
    941
    bordeigenes Netzwerk
    942
    Fahrzeugseitiges Modul
    7000
    Fahrzeugsteuerungssystem
    7100
    Antriebsstrang-Steuerungseinheit
    7110
    Einheit zur Detektion des Fahrzeugzustands
    7200
    Karosserie-Steuerungseinheit
    7300
    Batterie-Steuerungseinheit
    7310
    Sekundärzelle
    7400
    Einheit 7400 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs
    7410, 7910, 7912, 7914, 7916, 7918
    Bildgebungseinheit
    7420, 7920, 7921, 7922, 7923, 7924, 7925, 7926, 7928, 7929, 7930
    Detektor zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs
    7500
    Einheit zur Detektion von Information aus dem Inneren des Fahrzeugs
    7510
    Einheit zur Detektion des Fahrerzustands
    7600
    integrierte Steuerungseinheit
    7610
    Mikrocomputer
    7620
    universelle Kommunikations-I/F
    7630
    dedizierte Kommunikations-I/F
    7640
    Positionsbestimmungseinheit
    7650
    Datenpakete empfangende Einheit
    7660
    I/F für Vorrichtungen im Fahrzeug
    7670
    Audio-Video-Ausgabeeinheit
    7680
    I/F für bordeigenes Netzwerk
    7690
    Speichereinheit
    7710
    Audio-Lautsprecher
    7720
    Anzeigeeinheit
    7730
    Armaturenbrett
    7750
    äußere Umgebung
    7760
    Vorrichtung im Fahrzeug
    7800
    Eingabeeinheit
    7900
    Fahrzeug
    P1, P2, P3, P5, P6
    Anschluss
    F1, F2, F3a, F3b, F4a, F4b, F5 bis F13, F21, F22, F30, F40
    Schalter
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2016/158314 [0003]

Claims (20)

  1. Richtkoppler, der Folgendes aufweist: eine primäre Leitung, die Signale von einem ersten Anschluss zu einem zweiten Anschluss überträgt; eine sekundäre Leitung, die mit der primären Leitung gekoppelt wird und einen Teil der Signale in einen dritten Anschluss leitet; eine erste Schalteinheit, die das Verbindungsziel des dritten Anschlusses zwischen einem Ende der sekundären Leitung und dem anderen Ende derselben umschaltet; eine erste Impedanzregeleinheit, die zwischen einem Ende der sekundären Leitung und Masse angebracht ist und die Impedanz entsprechend der Frequenz der Signale ändert; eine zweite Impedanzregeleinheit, die zwischen dem anderen Ende der sekundären Leitung und der Masse angebracht ist und die Impedanz in Abhängigkeit von der Frequenz der Signale ändert; und einen Resonanzschaltkreis, der zwischen der ersten Schalteinheit und dem dritten Anschluss angebracht ist, und der die Impedanz des dritten Anschlusses entsprechend der Frequenz der Signale ändert.
  2. Richtkoppler nach Anspruch 1, wobei der Resonanzschaltkreis Folgendes umfasst: eine Kopplungsplanarisierungseinheit, die elektrisch in Reihe zwischen der ersten Schalteinheit und dem dritten Anschluss geschaltet ist, und eine Anpassungsregeleinheit, die elektrisch parallel zwischen der ersten Schalteinheit und dem dritten Anschluss geschaltet ist.
  3. Richtkoppler nach Anspruch 2, wobei die Anpassungsregeleinheit die Impedanz des dritten Anschlusses in Abhängigkeit von der Frequenz der Signale regelt.
  4. Richtkoppler nach Anspruch 2, wobei die Anpassungsregeleinheit Folgendes umfasst: eine erste Anpassungsregeleinheit, die den Signalen mit einer Frequenz in einem zweiten Frequenzband entspricht, eine zweite Anpassungsregeleinheit, die den Signalen mit einer Frequenz in einem dritten Frequenzband entspricht, das im Vergleich zum zweiten Frequenzband höhere Frequenzen umfasst, und eine zweite Schalteinheit, die das Verbindungsziel des dritten Anschlusses zwischen der ersten Anpassungsregeleinheit und der zweiten Anpassungsregeleinheit umschaltet.
  5. Richtkoppler nach Anspruch 4, wobei die Anpassungsregeleinheit ferner eine Masseverbindungseinheit umfasst, die den dritten Anschluss mit der Masse verbindet.
  6. Richtkoppler nach Anspruch 5, wobei zumindest entweder die erste Anpassungseinheit oder die zweite Anpassungseinheit oder die Masseverbindungseinheit zumindest entweder einen Widerstand oder eine Induktivität oder einen Kondensator umfasst.
  7. Richtkoppler nach Anspruch 6, bei dem zumindest entweder die erste Anpassungsregeleinheit oder die zweite Anpassungsregeleinheit einen Widerstand und einen Kondensator umfasst, die in Reihe geschaltet sind.
  8. Richtkoppler nach Anspruch 6, wobei zumindest entweder die erste Anpassungsregeleinheit oder die zweite Anpassungsregeleinheit einen Widerstand, einen Kondensator und eine Induktivität in Reihe geschaltet umfasst.
  9. Richtkoppler nach Anspruch 6, bei dem zumindest entweder die erste Anpassungsregeleinheit oder die zweite Anpassungsregeleinheit folgendes umfasst einen Widerstand, einen Kondensator und eine Induktivität, die parallel geschaltet sind, und einen Bypass-Schalter, der die beiden Enden des Widerstands, des Kondensators und der Induktivität verbindet.
  10. Richtkoppler nach Anspruch 6, wobei die Masseverbindungseinheit eine Induktivität und einen Widerstand umfasst, die in Reihe geschaltet sind.
  11. Richtkoppler nach Anspruch 6, wobei die Masseverbindungseinheit Folgendes umfasst: einen Kondensator und einen Widerstand, die in Reihe geschaltet sind, und einen Bypass-Schalter, der die beiden Enden des Kondensators verbindet.
  12. Richtkoppler nach Anspruch 2, wobei die Kopplungsplanarisierungseinheit eine solche Einstellung vornimmt, dass die Frequenzabhängigkeit der Kopplungscharakteristik zwischen dem ersten Anschluss und dem dritten Anschluss in einem vorgegebenen Band planarisiert wird.
  13. Richtkoppler nach Anspruch 4, wobei die Kopplungsplanarisierungseinheit Folgendes umfasst: eine erste Kopplungsplanarisierungseinheit, die den Signalen entspricht, deren Frequenz in einem ersten Frequenzband liegt, das im Vergleich zum zweiten Frequenzband niedrigere Frequenzen umfasst, eine zweite Kopplungsplanarisierungseinheit, die den Signalen entspricht, die Frequenzen in dem zweiten Frequenzband und dem dritten Frequenzband aufweisen, und eine dritte Schalteinheit, die das Verbindungsziel des dritten Anschlusses zwischen der ersten Kopplungsplanarisierungseinheit und der zweiten Kopplungsplanarisierungseinheit schaltet.
  14. Richtkoppler nach Anspruch 13, wobei zumindest entweder die erste Kopplungsplanarisierungseinheit oder die zweite Kopplungsplanarisierungseinheit zumindest entweder einen Widerstand oder eine Induktivität oder ein Dämpfungsglied umfasst.
  15. Richtkoppler nach Anspruch 1, wobei jede der ersten Impedanzregeleinheit und der zweiten Regeleinheit die Isolationscharakteristik zwischen dem dritten Anschluss und entweder dem einen oder dem anderen Ende der sekundären Leitung einstellt.
  16. Richtkoppler nach Anspruch 13, wobei die erste Impedanzregeleinheit und die zweite Impedanzregeleinheit jeweils Folgendes umfassen: eine erste Regeleinheit, die den Signalen mit einer Frequenz im ersten Frequenzband entspricht, eine zweite Regeleinheit, die den Signalen mit einer Frequenz im zweiten Frequenzband entspricht, eine dritte Regeleinheit, die den Signalen mit einer Frequenz in dem dritten Frequenzband entspricht, und eine vierte Schalteinheit, die das Verbindungsziel entweder des einen oder des anderen Endes der sekundären Leitung zwischen der ersten Regeleinheit, der zweiten Regeleinheit und der dritten Regeleinheit umschaltet.
  17. Richtkoppler nach Anspruch 16, wobei zumindest entweder die erste Regeleinheit oder die zweite Regeleinheit oder die dritte Regeleinheit zumindest entweder einen Widerstand oder eine Induktivität oder einen Kondensator umfasst.
  18. Richtkoppler nach Anspruch 17, wobei mindestens entweder die erste Regeleinheit oder die zweite Regeleinheit oder die dritte Regeleinheit mindestens einen Widerstand und einen Kondensator in Parallelschaltung umfasst.
  19. Funkkommunikationsvorrichtung, die einen Richtkoppler aufweist, wobei der Richtkoppler Folgendes umfasst: eine primäre Leitung, die Signale von einem ersten Anschluss zu einem zweiten Anschluss überträgt, eine sekundäre Leitung, die mit der primären Leitung gekoppelt wird und einen Teil der Signale in einen dritten Anschluss leitet, eine erste Schalteinheit, die das Verbindungsziel des dritten Anschlusses zwischen einem Ende der sekundären Leitung und dem anderen Ende derselben umschaltet, eine erste Impedanzregeleinheit, die zwischen einem Ende der sekundären Leitung und Masse angebracht ist und die Impedanz entsprechend der Frequenz der Signale ändert, eine zweite Impedanzregeleinheit, die zwischen dem anderen Ende der sekundären Leitung und der Masse angebracht ist und die Impedanz in Abhängigkeit von der Frequenz der Signale ändert, und einen Resonanzschaltkreis, der zwischen der ersten Schalteinheit und dem dritten Anschluss angebracht ist und der die Impedanz des dritten Anschlusses entsprechend der Frequenz der Signale ändert.
  20. Ein Steuerungsverfahren für einen Richtkoppler, das Folgendes umfasst: eine primäre Leitung, die Signale von einem ersten Anschluss zu einem zweiten Anschluss überträgt, eine sekundäre Leitung, die mit der primären Leitung gekoppelt wird und einen Teil der Signale in einen dritten Anschluss leitet, eine erste Schalteinheit, die das Verbindungsziel des dritten Anschlusses zwischen einem Ende der sekundären Leitung und dem anderen Ende derselben umschaltet, eine erste Impedanzregeleinheit, die zwischen einem Ende der sekundären Leitung und Masse angebracht ist und die Impedanz entsprechend der Frequenz der Signale ändert, eine zweite Impedanzregeleinheit, die zwischen dem anderen Ende der sekundären Leitung und der Masse angebracht ist und die Impedanz in Abhängigkeit von der Frequenz der Signale ändert, und einen Resonanzschaltkreis, der zwischen der ersten Schalteinheit und dem dritten Anschluss angebracht ist und der die Impedanz des dritten Anschlusses in Abhängigkeit von der Frequenz der Signale ändert, wobei das Steuerungsverfahren die Regelung der ersten Impedanzregeleinheit, der zweiten Impedanzregeleinheit und des Resonanzschaltkreises in Abhängigkeit von der Frequenz der Signale aufweist.
DE112020001308.1T 2019-03-18 2020-02-17 Richtkoppler, funkkommunikationsvorrichtung und steuerungsverfahren Pending DE112020001308T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019049313A JP2020155798A (ja) 2019-03-18 2019-03-18 方向性結合器、無線通信機器及び制御方法
JP2019-049313 2019-03-18
PCT/JP2020/006007 WO2020189130A1 (ja) 2019-03-18 2020-02-17 方向性結合器、無線通信機器及び制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112020001308T5 true DE112020001308T5 (de) 2021-12-16

Family

ID=72520153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112020001308.1T Pending DE112020001308T5 (de) 2019-03-18 2020-02-17 Richtkoppler, funkkommunikationsvorrichtung und steuerungsverfahren

Country Status (5)

Country Link
US (1) US12009567B2 (de)
JP (1) JP2020155798A (de)
CN (1) CN113557634B (de)
DE (1) DE112020001308T5 (de)
WO (1) WO2020189130A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020164707A1 (en) * 2019-02-14 2020-08-20 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) A differential combiner circuit

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016158314A1 (ja) 2015-03-27 2016-10-06 ソニー株式会社 信号処理回路、信号処理モジュール、および通信装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5381528B2 (ja) * 2009-09-09 2014-01-08 三菱電機株式会社 方向性結合器
JP5435309B2 (ja) * 2011-08-25 2014-03-05 Ｔｄｋ株式会社 方向性結合器および無線通信装置
US20130027273A1 (en) * 2011-07-27 2013-01-31 Tdk Corporation Directional coupler and wireless communication device
JP6216951B2 (ja) * 2012-07-12 2017-10-25 学校法人慶應義塾 方向性結合式通信装置
US9799444B2 (en) * 2014-08-29 2017-10-24 Qorvo Us, Inc. Reconfigurable directional coupler
US9692103B2 (en) * 2014-12-10 2017-06-27 Skyworks Solutions, Inc. RF coupler with switch between coupler port and adjustable termination impedance circuit
CN112039552B (zh) 2015-01-29 2022-04-15 株式会社村田制作所 高频模块
US10284167B2 (en) 2016-05-09 2019-05-07 Skyworks Solutions, Inc. Self-adjusting electromagnetic coupler with automatic frequency detection
DE102016110363A1 (de) * 2016-06-06 2017-12-07 Infineon Technologies Ag Kommunikationsvorrichtung und verfahren zum ermitteln einer lastimpedanz

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016158314A1 (ja) 2015-03-27 2016-10-06 ソニー株式会社 信号処理回路、信号処理モジュール、および通信装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20220140462A1 (en) 2022-05-05
CN113557634B (zh) 2022-12-06
WO2020189130A1 (ja) 2020-09-24
US12009567B2 (en) 2024-06-11
JP2020155798A (ja) 2020-09-24
CN113557634A (zh) 2021-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11374318B2 (en) Butler matrix circuit, phased array antenna, front-end module, and wireless communication terminal
DE102014114823B4 (de) Verfahren, Systeme und Vorrichtungen zum Bereitstellen einer Benachrichtigung, dass auf ein Fahrzeug zugegriffen wurde
DE112019003423T5 (de) Steuervorrichtung und steuerverfahren, fahrzeug und programm
DE102017114179A1 (de) Vorrichtung und Verfahren für eine Fahrzeugplattform
DE112017006714T5 (de) Drohne zum fahrzeugaufladen
DE102017118389A1 (de) Identifizierung einer ladestation für elekrofahrzeuge mittels crowd-sourcing
DE102017105585A1 (de) Systeme und Verfahren zum Verbessern des Sichtfelds an Kreuzungen
DE102018112085B4 (de) Konfigurationen für fahrzeugnetzwerkschalter basierend auf dem fahrmodus
DE112018007048T5 (de) Kalibrationsvorrichtung, kalibrationsverfahren und programm
DE112018004690T5 (de) Drahtlose kommunikationsvorrichtung
DE102020104257A1 (de) Systeme und verfahren für eine externe drahtlose fahrzeugverbindung
DE112018005189T5 (de) Halbleiterlaser-Ansteuerschaltung, Halbleiterlaser-Ansteuerschaltungsverfahren, Distanzmesseinrichtung und Elektronikeinrichtung
DE102016121140A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur drahtlosen näherungsbasierten Bereitstellung von Komponenteninformationen
DE102017120708A1 (de) Adaptive sendeleistungsregelung für fahrzeugkommunikation
DE112019000277T5 (de) Bildverarbeitungsvorrichtung, bildverarbeitungsverfahren und programm
DE102016212400A1 (de) Fahrzeug- und WiFi-Kommunikationssteuerverfahren dafür
DE102017128710A1 (de) Fahrzeuge, verfahren und systeme unter verwendung von internen kapazitätsbandantennen
DE102018109674A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur dynamischen rekonfiguration einer fernsteuerung auf grundlage des abstands zu einem fahrzeug
DE102018109890A1 (de) Fahrzeugsitzwechselunterstützung
DE112020001308T5 (de) Richtkoppler, funkkommunikationsvorrichtung und steuerungsverfahren
DE102023113482A1 (de) Fahrzeuginternes steuersystem für die fahrzeugzubehörintegration
DE112017003859T5 (de) Kommunikationseinheit und Kommunikationssystem
DE102018107737A1 (de) Verfahren zur Auswahl eines autonomen Fahrzeugs bei Verwendung einer Fahrzeugsteuerung
DE102021106923A1 (de) Verfahren und System zum Verringern der Entladung einer Smartphone-Batterie während der Verwendung eines virtuellen Schlüssels für den Zugriff auf ein Fahrzeug
DE102016219164B4 (de) Antennenanordnung für ein Fahrzeug und Fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed