DE19724087A1 - Transmitting and receiving device for high-frequency radiation and method for high-frequency transmission - Google Patents

Transmitting and receiving device for high-frequency radiation and method for high-frequency transmission

Info

Publication number
DE19724087A1
DE19724087A1 DE1997124087 DE19724087A DE19724087A1 DE 19724087 A1 DE19724087 A1 DE 19724087A1 DE 1997124087 DE1997124087 DE 1997124087 DE 19724087 A DE19724087 A DE 19724087A DE 19724087 A1 DE19724087 A1 DE 19724087A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
radiation
transceiver
transmitting
antenna
transceiver according
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.)
Withdrawn
Application number
DE1997124087
Other languages
German (de)
Inventor
Karl Haberger
Wolfgang Aicher
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.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
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 Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE1997124087 priority Critical patent/DE19724087A1/en
Priority to EP98110364A priority patent/EP0883206A3/en
Publication of DE19724087A1 publication Critical patent/DE19724087A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/30Combinations of separate antenna units operating in different wavebands and connected to a common feeder system
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture

Description

Die Erfindung betrifft ein Sende- und Empfangsgerät für Hoch­ frequenzstrahlung sowie ein Verfahren zur Hochfrequenz-Über­ tragung mit einem derartigen Gerät.The invention relates to a transmitting and receiving device for high frequency radiation and a method for high-frequency over wear with such a device.

Hochfrequenzverbindungen, beispielsweise nach dem DECT- oder GSM-Standard, bilden ein wichtiges Glied bei der Informa­ tionsübertragung. Hierbei kommen sowohl mobile als auch sta­ tionäre Sende-/Empfangsanlagen zum Einsatz.High-frequency connections, for example after the DECT or GSM standard, form an important link at Informa tion transfer. Both mobile and sta conventional transmitters / receivers.

Ein typisches Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung liegt im Bereich der mobilen Telekommunikation.A typical field of application of the present invention is in the field of mobile telecommunications.

Ein kommerziell erhältliches mobiles Handtelefon, das nach dem GSM-Standard arbeitet, strahlt insgesamt eine Hoch­ frequenz-Leistung von etwa 2 W ab, um die Verbindung zu einer ortsfesten Basisstation herzustellen. Die benötigte Sende­ leistung, die Empfangsfeldstärke und letztlich auch die über­ tragbare Datenrate (Bandbreite) sind hierbei durch die Geome­ trie (Abstand zwischen Sender und Empfänger) und durch elemen­ tare thermodynamische Gesetze (Rauschabstand) gegeben.A commercially available handheld mobile phone that according to works according to the GSM standard, radiates a high overall frequency power from about 2 W to connect to a to produce a fixed base station. The required broadcast performance, the reception field strength and ultimately also the portable data rate (bandwidth) are here by the geome trie (distance between transmitter and receiver) and by elemen tare thermodynamic laws (signal to noise ratio).

Hochfrequenz-Sender, wie sie beispielsweise in einem Mobil­ telefon eingesetzt werden, strahlen ihre Energie im wesent­ lichen in eine 4πr2-Geometrie ab. Für die Hochfrequenz-Ver­ bindung wird jedoch nur der Raumwinkel-Anteil genutzt, der in Richtung des Empfängers gerichtet ist.High-frequency transmitters, such as those used in a mobile phone, radiate their energy essentially in a 4πr 2 geometry. For the high-frequency connection, however, only the solid angle component is used, which is directed in the direction of the receiver.

Insbesondere mobile Sende- und Empfangsgeräte müssen häufig mit einer unabhängigen Energiequelle wie Batterien oder Akkus, die nur einen begrenzten Energievorrat aufweist, betrieben werden. Die daraus resultierende relativ kurze Betriebsdauer stellt bei diesen Geräten ein großes Problem dar.In particular, mobile transmitters and receivers often have to with an independent energy source like batteries or Batteries that only have a limited amount of energy operate. The resulting relatively short Operating time is a big problem with these devices represents.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Sende- und Empfangsgerät für Hochfrequenzstrahlung sowie ein Verfahren zur Hochfrequenz-Übertragung mit diesem Gerät anzu­ geben, das bei gleichem Energievorrat eine erhöhte Betriebs­ dauer hat. Desweiteren soll eine Verbesserung der Hoch­ frequenzverbindung ermöglicht werden.The object of the present invention is a Transmitting and receiving device for high frequency radiation as well as a  Procedure for high-frequency transmission with this device give that with the same energy supply an increased operating has duration. It also aims to improve the high frequency connection are made possible.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der geltenden Ansprüche 1 und 17 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The task is accomplished with the features of the applicable claims 1 and 17 solved. Advantageous refinements are the subject of subclaims.

Erfindungsgemäß wird ein Sende- und Empfangsgerät für Hoch­ frequenzstrahlung bereitgestellt, das mit einer Antennenein­ richtung ausgestattet ist, die eine gerichtete, trägheitslos veränderbare Strahlungscharakteristik aufweist. Das Gerät ist weiterhin mit einer Einrichtung ausgestattet, die eine auto­ matische, trägheitslose Ausrichtung der Strahlungscharakte­ ristik in Richtung eines zweiten Sende-/Empfangsgerät es (Gegenstation) in Echtzeit vornimmt.According to the invention, a transmitting and receiving device for high frequency radiation provided with an antenna is equipped with a directional, inertia has changeable radiation characteristics. The device is continue to be equipped with an auto matical, inertia-free alignment of the radiation char Statistics in the direction of a second transceiver (Remote station) in real time.

Mit diesem Gerät wird in vorteilhafter Weise durch eine Bün­ delung der Sendekeule (gerichtete Strahlungscharakteristik) in Richtung des zweiten Gerätes die benötigte Sendeleistung bei unveränderter Feldstärke am Empfänger im Vergleich zu herkömmlichen Geräten deutlich gesenkt (um mindestens eine Größenordnung). Dies führt gerade bei Batterie- oder Akku­ betriebenen Geräten zu einer deutlichen Energieersparnis und damit zu einer Erhöhung der Betriebsdauer des Gerätes. Die hierbei für die automatische Nachführung der Sendekeule in Echtzeit zusätzlich benötigte Energie ist gegenüber der ins­ gesamt erzielbaren Energieersparnis vernachlässigbar klein.This device is advantageously by a Bün of the transmission lobe (directional radiation characteristic) the required transmission power in the direction of the second device with unchanged field strength at the receiver compared to conventional devices significantly reduced (by at least one Magnitude). This leads especially to battery or accumulator operated devices to significant energy savings and thus increasing the operating time of the device. The here for the automatic tracking of the transmission lobe in Real-time additional energy required is compared to the ins overall achievable energy savings are negligibly small.

Bei fest installierten Sende- und Empfangsgeräten ergibt sich neben der Energieersparnis der Vorteil, daß sich die gerich­ tete Strahlungscharakteristik bei der Installation des Gerä­ tes oder der erstmaligen Inbetriebnahme an einem neuen Ort automatisch ausrichtet, so daß keine gesonderte Justage er­ forderlich ist. Desgleichen ist bei einer Veränderung der Position des zweiten Gerätes keine erneute Justage erforder­ lich, da das erste Gerät seine Strahlungscharakteristik in Echtzeit automatisch den neuen Gegebenheiten anpaßt, d. h. auf die neue Position ausrichtet.This results in the case of permanently installed transmitting and receiving devices in addition to the energy saving, the advantage that the court radiation characteristics when installing the device first start-up in a new location automatically aligns so that no separate adjustment he is required. The same applies to a change  Position of the second device requires no readjustment Lich, since the first device in its radiation characteristics Automatically adapts in real time to the new conditions, d. H. on aligns the new position.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der Reduzierung von unnötig in die Umgebung dissipierter Hochfrequenz-Energie ("Elektro-Smog").Another advantage of the invention is the reduction of high frequency energy unnecessarily dissipated into the environment ("Electric smog").

Die gerichtete Strahlungscharakteristik bringt weiterhin eine Erhöhung der effektiv nutzbaren Übertragungskanäle mit sich, da hierdurch Überlagerungen vermieden werden können.The directional radiation characteristic continues to bring Increase of the effectively usable transmission channels with it, since this can avoid overlaps.

In einer vorteilhaften Ausführungsform umfaßt das Sende- /Empfangsgerät Mittel, die die Halbwertsbreite der Strah­ lungscharakteristik in einer Hauptstrahlrichtung (Richtung mit maximaler Leistungsdichte) in Echtzeit so einstellen, daß eine optimale Übertragung von Daten mit der Hochfrequenz­ strahlung gewährleistet ist. Die Halbwertsbreite ist dabei der Winkel zwischen den Richtungen mit einer halb so großen Leistungsdichte wie in der Hauptstrahlrichtung (3 dB-Breite) Optimale Übertragung von Daten kann zum einen bedeuten, daß der Übertragungsvorgang durch die räumliche Bündelung mit drastisch reduzierter Sendeenergie erfolgen kann; zum anderen können bei Beibehaltung oder nur leichter Verminderung der Sendeenergie höhere Übertragungsraten verwirklicht werden, da durch die Bündelung deutlich höhere Feldstärken am Empfangs­ ort auftreten.In an advantageous embodiment, the transmission / Receiver device means that the half-width of the beam lung characteristic in a main beam direction (direction with maximum power density) in real time so that optimal transmission of data at high frequency radiation is guaranteed. The full width at half maximum is included the angle between the directions with a half as large Power density as in the main beam direction (3 dB width) On the one hand, optimal transmission of data can mean that the transmission process through the spatial bundling with drastically reduced transmission energy can occur; on the other hand can be maintained or only slightly reduced Transmit energy higher transmission rates can be realized because by bundling significantly higher field strengths at the reception place occur.

Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Sende-/Empfangsgerät einen oder mehrere Beschleunigungssensoren. Das Ausgabesignal dieser Sensoren wird in eine Einrichtung eingespeist, die zu jedem Zeitpunkt die aktuelle räumliche Lage des Gerätes bzw. einer fiktiven Geräteachse, beispielsweise in der Normalen­ richtung zur Ebene des Antennenarrays gelegen, in Bezug auf eine Referenzachse berechnet. Bei einer Veränderung der räum­ lichen Lage des Gerätes wird die Ausrichtung der Strahlungs­ charakteristik automatisch auf der Grundlage dieser berechne­ ten aktuellen Lage vorgenommen.In a further, particularly advantageous embodiment of the present invention includes the transceiver one or more acceleration sensors. The output signal of these sensors is fed into a device that the current spatial position of the device or a fictitious device axis, for example in the normal towards the level of the antenna array, with respect to  calculated a reference axis. When the room changes Liche location of the device is the orientation of the radiation characteristic automatically based on this calculation current position.

Bewegungen des Gerätes können mittels mikromechanisch gefer­ tigter und gegebenenfalls integrierter Beschleunigungssenso­ ren hochpräzise detektiert werden. Die extrem hohe Rechen­ leistung mikroelektronischer Schaltkreise ermöglicht es hier­ bei, die Eigenbewegung des Gerätes mit Hilfe der integrierten Sensoren in Echtzeit in eine momentane Lagebeschreibung des Gerätes umzurechnen.Movements of the device can be performed using micromechanical sensors accelerated and possibly integrated acceleration sensor be detected with high precision. The extremely high rake performance of microelectronic circuits makes it possible here at, the device's own movement using the integrated Sensors in real time in a current location description of the To convert the device.

Besonders Handtelefone werden üblicherweise während des Be­ triebes bewegt. Bei diesen Bewegungen können Winkelgeschwin­ digkeiten von bis zu 5 s-1 auftreten, so daß die automatische Nachführung der gerichteten Strahlungscharakteristik bei Handtelefonen mit Geschwindigkeiten in dieser Größenordnung erfolgen muß.Hand-held phones in particular are usually moved during operation. With these movements, angular velocities of up to 5 s -1 can occur, so that the automatic tracking of the directional radiation characteristics in hand-held telephones must take place at speeds of this magnitude.

Eine wesentliche Erleichterung bei der Nachführung der Strah­ lungscharakteristik kann hierbei durch die Einbeziehung der ermittelten Werte der mechanischen Gerätebewegung bei der Ausrichtung der Strahlungscharakteristik erreicht werden. Dazu ermitteln ein oder mehrere Beschleunigungssensoren die Eigenbewegung des Gerätes. Diese Bewegung wird in eine momen­ tane Ausrichtung der Geräteachse in Bezug auf eine Referenz­ achse umgerechnet. Ein Rechenprozessor im Gerät hat dann die Aufgabe, die Strahlungscharakteristik unter Berücksichtigung momentanen Ausrichtung der Geräteachse nachzuführen.A significant relief when tracking the beam Lung characteristics can be achieved by including the determined values of the mechanical device movement at the Alignment of the radiation characteristics can be achieved. To do this, one or more acceleration sensors determine the Own movement of the device. This movement will take a moment tane alignment of the device axis with respect to a reference axis converted. A computing processor in the device then has that Task, taking into account the radiation characteristics track the current alignment of the device axis.

Die Bewegungsdetektion mit Hilfe von Beschleunigungssensoren kann die durch die Ermittlung der Empfangsrichtung gewonnene Ausrichtung der Strahlungscharakteristik in Richtung des zweiten Gerätes, beispielsweise einer Basisstation, unter­ stützen. Insbesondere kann in Zeiträumen mit fehlender oder sehr geringer Eigenbewegung des Gerätes auf eine ständige Neubestimmung der Richtung und/oder Neuausrichtung der Strah­ lungscharakteristik und den damit verbundenen Rechenaufwand verzichtet werden.Motion detection with the help of acceleration sensors can be the one obtained by determining the direction of reception Alignment of the radiation characteristics in the direction of the second device, for example a base station, under support. In particular, in periods with missing or very little self-movement of the device on a constant Redefinition of the direction and / or realignment of the beam  characteristics and the associated computing effort to be dispensed with.

So kann beispielsweise zu einem bestimmten Startzeitpunkt, z. B. beim Einschalten des Gerätes, die Richtung des zweiten Gerätes ermittelt und die Strahlungscharakteristik der An­ tenne entsprechend ausgerichtet werden. Ab diesem Zeitpunkt kann die automatische Nachführung alleine anhand der Detek­ tion der Eigenbewegung des Gerätes mittels der Beschleuni­ gungssensoren vorgenommen werden. Bei Bedarf kann in regel­ mäßigen Zeitabständen oder bei einer Verschlechterung der Übertragungsqualität erneut die Richtung des zweiten Gerätes ermittelt werden (neuer Startzeitpunkt).For example, at a specific start time, e.g. B. when turning on the device, the direction of the second Device determined and the radiation characteristics of the An tenne can be aligned accordingly. From this point the automatic tracking can be based on the Detec tion of the device's own movement by means of acceleration tion sensors are made. If necessary, usually moderate intervals or if the Transmission quality again the direction of the second device be determined (new start time).

Die Bestimmung der Eigenbewegung des Gerätes mit Beschleuni­ gungssensoren und deren Verwertung für die Ausrichtung der Strahlungscharakteristik hat zudem den Vorteil, daß diese Sensoren sehr schnelle Bewegungen präzise erfassen können, so daß Fehler bei der Ausrichtung aufgrund einer schnellen Bewe­ gung vermieden werden.The determination of the device's own movement with acceleration sensors and their use for the alignment of the Radiation characteristics also have the advantage that these Sensors can detect very fast movements precisely, so that misalignment due to a quick move be avoided.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung wird die Bestimmung der Einfallsrichtung der vom zweiten Gerät (Gegenstation) empfangenen Hochfrequenzstrahlung über die Signale einer Phasenarrayantenne vorgenommen.According to another embodiment of the present invention the determination of the direction of incidence becomes that of the second Device (remote station) received high-frequency radiation the signals of a phase array antenna.

Die Definition der Strahlungscharakteristik einer Antenne sowohl für Sende- als auch für Empfangsbetrieb kann mittels mehrerer phasenverschoben betriebener Dipole oder ähnlich wirkender Strahlelemente vorgenommen werden. Dieses Prinzip ist unter dem Begriff Phasenarrayantenne bekannt. Phasen­ arrays werden hauptsächlich im militärischen Bereich als schnell schwenkbare Radarkeulen zum Abtasten eines bestimmten Raumwinkelanteils eingesetzt. Die erzielbaren Bündelungs­ eigenschaften von Phasenarrayantennen sind im wesentlichen eine Funktion des Quotienten Antennenabmessung/Wellenlänge. So läßt sich beispielsweise für die senkrechte Abstrahlung eines 3×3-Arrays mit Gesamtabmessungen von 4×4 cm2 ein maxi­ maler Öffnungswinkel der Abstrahlung von 32° (Abfall um 3dB) abschätzen. Dies entspricht einem Raumwinkelverhältnis von 1 : 0.0625 (Faktor 16).The definition of the radiation characteristic of an antenna for both transmitting and receiving operation can be carried out by means of several phase-shifted dipoles or radiation elements with a similar effect. This principle is known as the phase array antenna. Phase arrays are mainly used in the military sector as rapidly swiveling radar lobes for scanning a certain solid angle component. The achievable bundling properties of phase array antennas are essentially a function of the quotient antenna dimension / wavelength. For example, for the vertical radiation of a 3 × 3 array with overall dimensions of 4 × 4 cm 2, a maximum opening angle of the radiation of 32 ° (drop of 3dB) can be estimated. This corresponds to a solid angle ratio of 1: 0.0625 (factor 16).

Für die Ermittlung der Einfallsrichtung der von der Gegensta­ tion empfangenen Hochfrequenzstrahlung weist das Gerät eine Einheit zur Bestimmung der Phasenbeziehung der von den ein­ zelnen Dipolen des Arrays detektierten Signale auf. Ein inte­ grierter Prozessor berechnet die Einfallsrichtung der von der Gegenstation empfangenen Hochfrequenzstrahlung aus der Pha­ senbeziehung. Diese Richtung wird zu einer Referenzachse des Gerätes in Bezug setzt, und die Strahlungscharakteristik auf optimale Feldstärke in Richtung der Gegenstation ausgerich­ tet.To determine the direction of incidence of the object tion received high-frequency radiation, the device Unit for determining the phase relationship of the one individual dipoles of the array detect signals. An inte The processor calculates the direction of incidence of the Remote station received high-frequency radiation from the Pha relationship. This direction becomes a reference axis of the Device sets in relation, and the radiation characteristics optimal field strength in the direction of the opposite station tet.

Aufgrund der technischen Entwicklungen der letzten Jahre, insbesondere der Möglichkeiten zur preisgünstigen Integration von elektronischen Bauelementen bis in den oberen Ghz- Bereich, etwa durch Fortschritte der SiGe-Transistoren, ist es auch möglich, alle elektronischen Elemente des Gerätes preisgünstig auf ein einziges Substrat zu integrieren.Due to the technical developments in recent years, especially the possibilities for inexpensive integration from electronic components to the upper Ghz Range, such as through advances in SiGe transistors it is also possible to use all electronic elements of the device Can be inexpensively integrated on a single substrate.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei­ spielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert.The invention is described below with reference to exemplary embodiments play in connection with the drawings.

Hierbei zeigen:Here show:

Fig. 1 ein Beispiel für den schematischen Aufbau eines Sende-/Empfangsgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung; Figure 1 shows an example of the schematic structure of a transceiver according to the present invention.

Fig. 2a ein Gerät gemäß Fig. 1, das als Handtelefon ausgeführt ist; und FIG. 2a shows a device according to FIG 1, which is designed as a hand-held telephone. and

Fig. 2b einen Ausschnitt aus Fig. 2a, der schematisch den Aufbau der Phasenarrayantenne zeigt. FIG. 2b shows a detail of Fig. 2a schematically shows the structure of the phased array antenna.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines mobilen Handtele­ fons 11 erläutert. The invention is explained below using a mobile handphone 11 .

Der prinzipielle Aufbau des erfindungsgemäßen Gerätes ist in Fig. 1 dargestellt. Die Antenneneinrichtung besteht aus einer Phasenarrayantenne 1, die über Verstärker 2, Sende- /Empfangsweichen 3 und Einheiten zur Phasenverschiebung/- gewichtung 4 der Einzelelemente 12 der Antenne mit einem Sende-/Empfangs-Splitelement 5 verbunden sind. Vom Splitele­ ment 5 wird einerseits eine Verbindung zu den weiteren signalverarbeitenden Bauteilen des Handtelefons (übliche Handy-Komponenten) hergestellt. Andererseits wird ein Signal zum Element 6 zur Ermittlung des Winkels der einfallenden Hochfrequenz-Strahlung abgeleitet, und von diesem zu einem Element 7 zur Bestimmung der optimalen Abstrahlrichtung, von dem schließlich über das Splitelement 5 die Einheiten 4 zur Phasenverschiebung der Einzelelemente angesteuert werden. Weiterhin kann das Gerät Beschleunigungssensoren 8 enthalten, aus deren Daten in einem Element 9 eine schnelle Winkelkor­ rektur der Abstrahlrichtung erfolgen kann. Auch eine Einrich­ tung 10 zur Ermittlung der absoluten Position des Gerätes mittels des GPS-Verfahrens kann vorgesehen sein.The basic structure of the device according to the invention is shown in Fig. 1. The antenna device consists of a phase array antenna 1 , which are connected to a transmit / receive split element 5 via amplifiers 2 , transmission / reception switches 3 and units for phase shifting / weighting 4 of the individual elements 12 of the antenna. On the one hand, the Splitele element 5 establishes a connection to the other signal-processing components of the hand-held telephone (conventional cell-phone components). On the other hand, a signal is derived to element 6 for determining the angle of the incident high-frequency radiation, and from this to an element 7 for determining the optimal radiation direction, from which units 4 for phase shifting the individual elements are finally controlled via split element 5 . Furthermore, the device can contain acceleration sensors 8 , from the data of which an angular correction of the radiation direction can take place in an element 9 . A device 10 for determining the absolute position of the device by means of the GPS method can also be provided.

Die Bündelung einer Hochfrequenz-Abstrahlung setzt immer eine korrelierte Wellenfront voraus. Dies kann durch Reflexion (z. B. mittels Parabolspiegel), Beugung (z. B. mittels Linsen oder elektrisch steuerbarer dielektrischer Phasenschiebe­ platten) sowie durch direkte phasenbezogene Ansteuerung von benachbarten Einzelstrahlern erfolgen. Letzteres stellt den schnellsten und einfachsten Weg der Realisierung einer Anten­ neneinrichtung mit gerichteter Strahlungscharakteristik dar. Die damit verbundenen hochfrequenz- und abstrahltechnischen Eigenschaften, insbesondere die resultierenden Bündelungsfak­ toren, der Raumwinkel sowie eine weitere Steigerung der Richtcharakteristik durch einen Reflektor hinter dem Anten­ nenarray, sind dem Fachmann bekannt und werden hier nicht näher beschrieben. The bundling of high-frequency radiation always uses one correlated wavefront ahead. This can be done through reflection (e.g. using parabolic mirrors), diffraction (e.g. using lenses or electrically controllable dielectric phase shifters plates) and by direct phase-related control of neighboring single radiators. The latter represents the fastest and easiest way of realizing an antenna device with directed radiation characteristics. The associated high-frequency and radiation technology Properties, especially the resulting bundling factor gates, the solid angle and a further increase in Directional pattern through a reflector behind the antenna nenarray, are known to the expert and are not here described in more detail.  

Voraussetzung für eine sinnvolle Anwendung der Erfindung bei einem Handtelefon ist, daß die verwendete Hochfrequenz-Wel­ lenlänge in etwa der Antennenabmessung entspricht. Diese Be­ dingung ist beim gegenwärtigen GSM-Standard (Frequenzbereich von 900 Mhz bzw. 1,8 Ghz entsprechend einem Wellenlängenbe­ reich von 33 cm bzw. 17 cm) nicht zu erfüllen, da die Abmes­ sungen einer Phasenarrayantenne für ein Handtelefon nicht zu groß sein dürfen. Es ist jedoch absehbar, daß in nächster Zu­ kunft schon aus Gründen der erforderlichen Bandbreite oder Kanal-Anzahl zunehmend kürzere Wellenlängen für den Betrieb von Handtelefonen freigegeben werden.Prerequisite for a meaningful application of the invention a handheld phone is that the high frequency wel used lenlength approximately corresponds to the antenna dimension. This Be The condition is with the current GSM standard (frequency range of 900 Mhz or 1.8 Ghz corresponding to a wavelength range of 33 cm or 17 cm) not to be fulfilled, because the dimensions a phase array antenna for a hand-held telephone may be large. However, it is foreseeable that in the near future coming for reasons of the required bandwidth or Channel number of increasingly shorter wavelengths for operation be released by hand phones.

Ein erfindungsgemäßes Handtelefon ist in Fig. 2a gezeigt. Das Handtelefon 11, das beispielsweise im Frequenzbereich von 12 GHz arbeitet, enthält eine in das Gehäuse integrierte Pha­ senarrayantenne 1. Die Phasenarrayantenne besteht beispiels­ weise aus 3×3 Dipolen 12. Zur Verkürzung der effektiven Wel­ lenlänge ist dieses Dipolarray zusätzlich in ein Material mit vergleichsweise hoher Dielektrizitätskonstante und geringem Verlustwinkel eingebettet. Als Materialien sind insbesondere Polymere wie beispielsweise Polycarbonat (ε ≈ 2.2 bei 10 Ghz) geeignet, die sich zudem relativ einfach als Vergußmassen verarbeiten lassen. Bei einer Dielektrizitätskonstante von 2 weist ein solches Array im genannten Frequenzbereich Ge­ samtabmessungen von etwa 4×4 cm2 auf. Dies entspricht der sinnvoll nutzbaren Fläche eines Handheld-Systems oder auch einer Chipkarte.A hand-held telephone according to the invention is shown in Fig. 2a. The hand-held telephone 11 , which works for example in the frequency range of 12 GHz, contains a phase array antenna 1 integrated into the housing. The phase array antenna consists, for example, of 3 × 3 dipoles 12 . To shorten the effective wave length, this dipole array is additionally embedded in a material with a comparatively high dielectric constant and low loss angle. In particular, polymers such as polycarbonate (ε ≈ 2.2 at 10 GHz) are suitable as materials, which can also be processed relatively easily as casting compounds. With a dielectric constant of 2, such an array has total dimensions of approximately 4 × 4 cm 2 in the frequency range mentioned. This corresponds to the usable area of a handheld system or a chip card.

Fig. 2b zeigt schematisch die in das Gehäuse integrierte Phasenarrayantenne 1 mit der Dipolanordnung. Durch geeignete Ansteuerung der Dipole 12 kann die Strahlcharakteristik so gesteuert werden, daß die Hauptstrahlrichtung 14 in beliebi­ gem Winkel von der Flächennormalen 15 der Array-Ebene ab­ weicht. Die Phasenarrayantenne ist rückseitig mit einer Ab­ schirmung 13 versehen. Diese Abschirmung kann beispielsweise durch Integration des Antennenarrays in ein Material mit nach einer Seite elektrisch abschirmenden Eigenschaften, wie dies z. B. aus der DE 44 33 330 bekannt ist, verwirklicht werden. Fig. 2b schematically shows the integrated phase array antenna in the housing 1 with the dipole. By suitable control of the dipoles 12 , the beam characteristic can be controlled so that the main beam direction 14 deviates from the surface normal 15 of the array plane at any angle. The phase array antenna is provided on the back with a shield 13 . This shielding can be done, for example, by integrating the antenna array into a material with electrical shielding properties on one side, such as, B. is known from DE 44 33 330 can be realized.

Verfahren zur phasengerechten Ansteuerung des Dipolarrays, zur Umschaltung zwischen Sende- und Empfangsbetrieb, oder die Selektion der Wellenlängen nach dem Heterodyn- bzw. PLL-Ver­ fahren sind aus der Hochfrequenztechnik bereits bekannt. Vorteilhaft ist die weitgehende Integration aller Sende- Treiber und Empfangsverstärker auf einem einzigen Substrat. Dies wird ermöglicht durch neue Entwicklungen der Integra­ tionstechnik, wie beispielsweise die Entwicklung von SiGe- Transistoren für die hohen Übertragungsfrequenzen sowie durch SOI-Techniken (Silicon On Insulator).Process for controlling the dipole array in phase, to switch between transmitting and receiving mode, or the Selection of the wavelengths according to the heterodyne or PLL ver driving are already known from high-frequency technology. The extensive integration of all broadcasting Driver and receive amplifier on a single substrate. This is made possible by new developments at Integra tion technology, such as the development of SiGe Transistors for the high transmission frequencies as well SOI (Silicon On Insulator) techniques.

Bei der Einleitung der Übertragung zu einer üblicherweise ortsfesten Basisstation ermittelt der Empfänger des Mobil­ teils die Richtung der einkommenden Hochfrequenz-Strahlung. Diese Information kann aus der Phasenbeziehung der von den einzelnen Dipolen 12 des Antennenarrays detektierten Signale gewonnen werden. Der im Mobilgerät integrierte Rechenprozes­ sor ermittelt diese Richtung, setzt sie in Bezug zu einer geometrischen Referenzachse des Mobilgerätes und optimiert die Sende- und Empfangscharakteristik der Antenne auf opti­ male Feldstärke in Richtung Basisstation. Nach erfolgter Aus­ richtung der Strahlcharakteristik wird die Sendeenergie auf das für die Erzielung der am Empfangsort erforderlichen Feld­ stärke notwendige Maß reduziert. Dies erfolgt analog zu dem bereits im GSM-Standard üblichen Rückkoppel-Verfahren.When initiating the transmission to a usually fixed base station, the receiver of the mobile determines the direction of the incoming high-frequency radiation. This information can be obtained from the phase relationship of the signals detected by the individual dipoles 12 of the antenna array. The computing processor integrated in the mobile device determines this direction, places it in relation to a geometric reference axis of the mobile device and optimizes the transmission and reception characteristics of the antenna for optimal field strength in the direction of the base station. After the beam characteristics have been aligned, the transmission energy is reduced to the extent necessary to achieve the field strength required at the receiving location. This is done in the same way as the feedback method already used in the GSM standard.

Das beschriebene Verfahren eignet sich sowohl für Mobilgeräte als auch für Feststationen. Eine derzeit vorangetriebene Ent­ wicklung bezieht sich auf den Ersatz von leitungsgebundener Übertragung von Daten (z. B. Telefon, usw.) auf vergleichs­ weise kurze Entfernungen durch Hochfrequenzverbindungen (DECT-Standard) . Hier handelt es sich um fest installierte Hochfrequenz-Übertragungsstrecken. Durch die Einrichtung eines erfindungsgemäßen Gerätes mit selbstjustierender Bünde­ lung und Ausrichtung der Antennenkeule können derartige Sta­ tionen zum einen vereinfacht installiert werden und zum ande­ ren mit erheblich verminderter Sendeleistung auskommen.The method described is suitable for both mobile devices as well as for base stations. A currently advancing Ent winding refers to the replacement of wired Transfer of data (e.g. telephone, etc.) to comparative short distances through high-frequency connections (DECT standard). These are permanently installed High frequency transmission lines. By the establishment  of a device according to the invention with self-adjusting frets development and alignment of the antenna lobe can Sta on the one hand, simplified installation and on the other with considerably reduced transmission power.

Weiterhin ist denkbar, das erfindungsgemäße Sende-und Emp­ fangsgerät in Kartenform auszuführen. Geräte in Kartenform, in den Abmessungen ähnlich den derzeit gebräuchlichen Chip­ karten, können insbesondere für kurzreichweitige Übertragung im 1. .100m-Bereich in Zukunft zunehmend an Bedeutung erlan­ gen. Die Fläche einer solchen Chipkarte ist sehr gut zur Auf­ nahme einer Phasenarrayantenne geeignet. Die Reduzierung und geometrische Ausrichtung der Sendeenergie hilft, die mittlere Belastung mit elektromagnetischer Strahlung zu reduzieren und zusätzlich eine höhere Zahl von Richtstrecken bei gleicher Frequenz betreiben zu können. Bei diesen im wesentlichen ortsfest betriebenen Sende- und Empfangsgeräten in Kartenform sind insbesondere die selbstjustierende Ausrichtung der Strahlungscharakteristik und die selbstregelnde Reduzierung der Sendeenergie von Vorteil.It is also conceivable to transmit and receive the invention gear in card form. Devices in card form, similar in size to the chip currently in use cards, especially for short-range transmission in the 1st .100m range it will become increasingly important in the future The area of such a chip card is very good for opening suitable phase array antenna. The reduction and Geometric alignment of the transmission energy helps the middle one Reduce exposure to electromagnetic radiation and additionally a higher number of straightening sections with the same Frequency to operate. With these essentially stationary operated transmitting and receiving devices in card form are in particular the self-aligning orientation of the Radiation characteristics and the self-regulating reduction the transmission energy is an advantage.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Handtele­ fon einen oder mehrere 3-Achsen-Beschleunigungssensoren 8 auf, die kontinuierlich die Eigenbewegung des Gerätes erfas­ sen (vgl. Fig. 1) . Diese Bewegung wird in eine momentane Ausrichtung der Geräteachse in Bezug auf eine Referenzachse umgerechnet. Als Geräteachse kann hierbei beispielsweise die zur Antennenarray-Ebene senkrechte Raumachse 15 herangezogen werden, die bei Phasengleichheit aller Dipole mit der Achse des Abstrahlmaximums (Hauptstrahlrichtung) identisch ist. Der Rechenprozessor im Gerät führt dann die Strahlungscharakte­ ristik unter Berücksichtigung momentanen Ausrichtung der Ge­ räteachse nach.In a preferred exemplary embodiment, the hand-held telephone has one or more 3-axis acceleration sensors 8 which continuously record the device's own movement (cf. FIG. 1). This movement is converted into a current alignment of the device axis with respect to a reference axis. For example, the spatial axis 15 perpendicular to the antenna array plane can be used as the device axis, which is identical to the axis of the radiation maximum (main beam direction) when all dipoles are in phase. The computing processor in the device then tracks the radiation characteristics taking into account the current alignment of the device axis.

Diese Bewegungsdetektion kann die durch die Ermittlung der Empfangsrichtung gewonnene Ausrichtung der Strahlungscharak­ teristik in Richtung des zweiten Gerätes unterstützen. Gerade im Falle von Reflexionen und Interferenzen, wie sie bei bodennahem Betrieb einer Funkverbindung auftreten, ist die Ermittlung der Senderposition aus dem empfangenen Signal bzw. dessen Phasenlage ein vergleichsweise komplexes, iteratives und zeitaufwendiges Verfahren. Durch Einbeziehung der Daten der Beschleunigungssensoren 8 kann eine unnötig häufige Durchführung dieses Verfahrens der Richtungsbestimmung ver­ mieden werden.This motion detection can support the orientation of the radiation characteristic obtained by determining the receiving direction in the direction of the second device. Especially in the case of reflections and interference, such as occur when a radio connection is operated close to the ground, the determination of the transmitter position from the received signal or its phase position is a comparatively complex, iterative and time-consuming method. By including the data from the acceleration sensors 8 , an unnecessarily frequent implementation of this method of determining the direction can be avoided.

Durch die mechanische Lage-/Beschleunigungsermittlung können darüberhinaus Probleme, die sich durch eine 180°-Drehung des Gerätes in Bezug auf die effektive Antennenachse ergeben (Vor-/Rückcharakteristik des Antennenarrays) erkannt und ge­ gebenenfalls korrigiert oder angezeigt werden. Insbesondere kann in Zeiträumen mit fehlender oder sehr ge­ ringer Eigenbewegung des Gerätes auf eine ständige Neubestim­ mung der Richtung und/oder Neuausrichtung der Strahlungscha­ rakteristik und den damit verbundenen Rechenaufwand verzich­ tet werden.Due to the mechanical position / acceleration determination furthermore problems caused by a 180 ° rotation of the Device in relation to the effective antenna axis (Forward / back characteristic of the antenna array) recognized and ge may be corrected or displayed. In particular, in periods with missing or very ge ringer own movement of the device on a constant re-determination direction and / or realignment of the radiation pattern characteristics and the associated computing effort be tested.

Beschleunigungssensoren für den Einsatz in einem erfindungs­ gemäßen Gerät können mit den Verfahren der Mikrosystemtechnik sehr preiswert hergestellt werden. Sie sind zudem in absehba­ rer Zukunft als kleine, vollintegrierte Bauelemente mit ge­ ringem Leistungsverbrauch erhältlich.Accelerometers for use in an invention modern device can with the methods of microsystem technology can be produced very inexpensively. They are also in the offing future as small, fully integrated components with ge low power consumption available.

Das Verfahren ist nicht auf eine ortsfeste Basisstation als zweites Gerät beschränkt, sondern kann auch zwischen zwei mo­ bilen Geräten zur Anwendung kommen. Eine weitere vorteilhafte Anwendung kann in der Ausrichtung der Antennenkeule auf Erd­ satelliten bestehen. Der Einsatz von erfindungsgemäßen Gerä­ ten kann insbesondere bei der sogenannten Direkt-Telekommuni­ kation über als Gegenstation dienende Satelliten im erdnahen Orbit deutliche Vorteile bringen.The method is not considered to be a fixed base station second device limited, but can also between two mo bile devices are used. Another beneficial one Application can be in the alignment of the antenna lobe to earth satellites exist. The use of devices according to the invention ten can in particular with the so-called direct telecommunication cation via satellites serving as the opposite station in the near-earth Orbit bring significant benefits.

In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, die Ausrichtung der Strahlungscharakteristik und/oder die Auswahl einer optimalen Verbindungsstrecke durch eine absolute Posi­ tionsermittlung des mobilen Gerätes zu unterstützen. Diese Positionsermittlung kann beispielsweise mit dem GPS-System erfolgen (vgl. Fig. 1). Dazu ermittelt das Mobilgerät seine Position und wählt anhand einer gespeicherten Liste die in Frage kommenden festen Gegenstationen aus. Die Liste der Ge­ genstationen kann dabei entweder im Gerät fest gespeichert sein oder vorteilhaft bei Einschalten des Geräts für die in Frage kommenden Gegenstationen durch Informationsübertragung von den Gegenstationen zum Mobilteil jeweils aktualisiert werden.In a further embodiment, provision can be made to support the alignment of the radiation characteristic and / or the selection of an optimal connection path by determining the absolute position of the mobile device. This position can be determined, for example, using the GPS system (cf. FIG. 1). For this purpose, the mobile device determines its position and uses a saved list to select the fixed remote stations in question. The list of Ge counter stations can either be permanently stored in the device or advantageously be updated when the device is switched on for the remote stations in question by transmitting information from the remote stations to the handset.

Dieses Verfahren der Positionsermittlung kann auch zur allei­ nigen Bestimmung der Ausrichtung der Strahlungscharakteristik in den Fällen dienen, in denen die Raumrichtung der Geräte­ achse des Sende-/Empfangsgerätes unveränderlich ist (zum Bei­ spiel bei einem fest eingebauten Gerät).This method of determining the position can also be used for all purposes determination of the alignment of the radiation characteristic serve in cases where the spatial direction of the devices axis of the transceiver is immutable (for example play with a permanently installed device).

Claims (24)

1. Sende-/Empfangsgerät für Hochfrequenzstrahlung mit einer Antenneneinrichtung (1) mit einer gerichteten, trägheitslos veränderbaren Strahlungscharakteristik, und einer Einrichtung (2-7) zur automatischen, trägheitslosen Ausrichtung der Strahlungscharakteristik in Echtzeit in Richtung eines zweiten Sende-/Empfangsgerätes.1. transmitting / receiving device for high frequency radiation with an antenna device (1) having a directional, inertia modifiable radiation pattern, and means (2 - 7) for automatic, inertia-free alignment of the radiation pattern in real time in the direction of a second transmitting / receiving device. 2. Sende-/Empfangsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung (2-7) Mittel umfaßt, die die Halbwertsbreite der Strahlungscharakteristik in einer Hauptstrahlrichtung in Echtzeit so einstellen, daß eine optimale Übertragung von Daten mit der Hochfrequenzstrah­ lung gewährleistet ist.2. transmitting / receiving apparatus according to claim 1, characterized in that the means (2 - 7) comprises means for adjusting the half-value width of the radiation pattern in a main beam direction in real-time so that an optimum transmission is ensured development of data with the Hochfrequenzstrah . 3. Sende-/Empfangsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät einen oder mehrere Beschleunigungssensoren (8) aufweist, deren Ausgabesignal in eine Einrichtung (9) eingespeist wird, die die aktuelle räumliche Lage des Gerätes in Bezug auf eine Referenzachse berechnet.3. Transceiver according to claim 1 or 2, characterized in that the device has one or more acceleration sensors ( 8 ), the output signal of which is fed into a device ( 9 ) which the current spatial position of the device with respect to a reference axis calculated. 4. Sende-/Empfangsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (2-7) Mittel (7) aufweist, die bei einer Veränderung der räumlichen Lage des Gerätes die Ausrichtung der Strahlungscharakte­ ristik auf der Grundlage der berechneten aktuellen Lage vornimmt.4. transmitting / receiving apparatus according to claim 3, characterized in that the means (2 - 7) comprises means (7) that performs at a change in the spatial position of the device the orientation of the radiation coulter file ristik on the basis of the calculated current position. 5. Sende-/Empfangsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (2-7) Mittel zur Bestimmung der Einfallsrichtung der vom zweiten Gerät empfangenen Hochfrequenzstrahlung aufweist. 5. transmitting / receiving apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the means (2 - 7) comprises means for determining the direction of incidence of the received from the second device high-frequency radiation. 6. Sende-/Empfangsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel eine Einheit zur Bestimmung der Phasenbeziehung der von den einzelnen Dipolen des Arrays detektierten Signale sowie einen integrierten Prozessor umfassen, der die Einfallsrichtung der vom zweiten Gerät empfangenen Hochfrequenzstrahlung aus der Phasenbeziehung berechnet, diese Richtung zu einer Referenzachse des Gerätes in Bezug setzt, und die Strahlungscharakteristik auf optimale Feldstärke in Rich­ tung des zweiten Geräts ausrichtet.6. Transceiver according to claim 5, characterized in that the means a unit for Determination of the phase relationship that of the individual Dipoles of the array detected signals and a built-in processor that includes the direction of incidence the radio frequency radiation received by the second device calculated from the phase relationship, this direction too relates to a reference axis of the device, and the Radiation characteristics to optimal field strength in rich device of the second device. 7. Sende-/Empfangsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät Mittel (10) zur ab­ soluten Positionsermittlung des Gerätes, insbesondere mittels des GPS-Verfahrens, sowie zum Auswählen eines zweiten Gerätes aus einer gespeicherten oder übertragenen Liste mit zweiten Gerätepositionen umfaßt, wobei die er­ mittelte Position und die Position des ausgewählten Gerä­ tes als Information oder Zusatzinformation für die Aus­ richtung der Strahlungscharakteristik verwendet wird.7. Transceiver according to one of claims 1 to 6, characterized in that the device means ( 10 ) for absolute position determination of the device, in particular by means of the GPS method, and for selecting a second device from a stored or transmitted list with second device positions, the mean position and the position of the selected device being used as information or additional information for the alignment of the radiation characteristics. 8. Sende-/Empfangsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenneneinrichtung (1) eine Phasenarrayantenne ist.8. Transceiver according to one of claims 1 to 7, characterized in that the antenna device ( 1 ) is a phase array antenna. 9. Sende-/Empfangsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenneneinrichtung (1) in das Gerätegehäuse integriert ist.9. Transceiver according to one of claims 1 to 8, characterized in that the antenna device ( 1 ) is integrated in the device housing. 10. Sende-/Empfangsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenneneinrichtung (1) in ein Material mit hoher elektrischer Dielektrizitäts­ konstante eingebettet ist.10. Transmitting / receiving device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the antenna device ( 1 ) is embedded in a material with a high electrical dielectric constant. 11. Sende-/Empfangsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenneneinrichtung (1) auf oder in ein Grundmaterial aufgebracht oder integriert ist, das eine nach einer Seite elektrisch abschirmende Eigenschaft aufweist.11. Transmitting / receiving device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the antenna device ( 1 ) is applied or integrated on or in a base material which has an electrically shielding property on one side. 12. Sende-/Empfangsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß alle elektronischen Bauteile des Gerätes auf einem einzigen Substrat integriert sind.12. Transceiver according to one of claims 1 to 11, characterized in that all electronic components of the device are integrated on a single substrate. 13. Sende-/Empfangsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät mobil ist.13. Transceiver according to one of claims 1 to 12, characterized in that the device is mobile. 14. Sende-/Empfangsgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät ein Handtelefon ist.14. Transceiver according to claim 13, characterized in that the device is a hand-held telephone is. 15. Sende-/Empfangsgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät kartenförmige Ab­ messungen, insbesondere Chipkartenformat, aufweist.15. Transceiver according to claim 13, characterized in that the device is card-shaped from measurements, in particular chip card format. 16. Sende-/Empfangsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät eine ortsfeste Basisstation ist.16. Transceiver according to one of claims 1 to 12, characterized in that the device is a fixed Base station is. 17. Sende-/Empfangsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gerät ein mobiles Handtelefon, eine ortsfeste Basisstation oder ein Satellit ist.17. Transceiver according to one of claims 1 to 16, characterized in that the second device is a mobile Handheld phone, a fixed base station or a Is satellite. 18. Verfahren zur Hochfrequenz-Übertragung mit einem Sende- /Empfangsgerät gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem die Richtung eines zweiten Sende-/Empfangsgerätes er­ mittelt und die Strahlungscharakteristik der Antennenein­ richtung (1) in Echtzeit automatisch und trägheitslos in Richtung des zweiten Sende-/Empfangsgerät es ausgerichtet wird. 18. A method for high-frequency transmission with a transceiver according to the preceding claims, in which the direction of a second transceiver is determined and the radiation characteristics of the antenna device ( 1 ) in real time automatically and without inertia in the direction of the second transmitter. / Receiving device it is aligned. 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbwertsbreite der Strahlungscharakteristik in einer Hauptstrahlrichtung in Echtzeit so eingestellt wird, daß eine optimale Übertragung von Daten mit der Hochfrequenz­ strahlung gewährleistet ist.19. The method according to claim 18, characterized in that the half-width of the radiation characteristic in one Main beam direction is set in real time so that optimal transmission of data at high frequency radiation is guaranteed. 20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Ausgabesignal einer oder mehrerer Beschleunigungssensoren (8) die aktuelle räumliche Lage des Gerätes in Bezug auf eine Referenz­ achse berechnet wird.20. The method according to claim 18 or 19, characterized in that the current spatial position of the device with respect to a reference axis is calculated from the output signal of one or more acceleration sensors ( 8 ). 21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß nach der erstmaligen Ermitt­ lung der Richtung des zweiten Sende-/Empfangsgerätes die Ausrichtung der Strahlungscharakteristik auf der Grund­ lage der berechneten aktuellen Lage vorgenommen wird.21. The method according to claim 20, characterized in that after the initial investigation development of the direction of the second transceiver Alignment of the radiation characteristics on the bottom location of the calculated current location. 22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung des zweiten Sende-/Empfangsgerätes aus der Einfallsrichtung der vom zweiten Gerät empfangenen Hochfrequenzstrahlung bestimmt wird.22. The method according to any one of claims 18 to 21, characterized in that the direction of the second Transceiver from the direction of incidence of the second device received high-frequency radiation becomes. 23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfallsrichtung der vom zweiten Gerät empfangenen Hochfrequenzstrahlung aus der Phasenbeziehung der von den einzelnen Dipolen (12) des Arrays detektierten Signale bestimmt, zu einer Referenz­ achse des Gerätes in Bezug gesetzt, und die Strahlungs­ charakteristik auf optimale Feldstärke in Richtung des zweiten Geräts ausgerichtet wird.23. The method according to claim 22, characterized in that the direction of incidence of the high-frequency radiation received by the second device is determined from the phase relationship of the signals detected by the individual dipoles ( 12 ) of the array, related to a reference axis of the device, and the radiation characteristic is aligned to optimal field strength in the direction of the second device. 24. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die absolute Position des Gerätes, insbesondere mittels des GPS-Verfahrens, ermit­ telt, ein zweites Gerät aus einer gespeicherten oder übertragenen Liste mit zweiten Gerätepositionen ausge­ wählt, und die Richtung des zweiten Gerätes anhand der ermittelten Position und der Position des ausgewählten Gerätes bestimmt wird.24. The method according to any one of claims 18 to 23, characterized in that the absolute position of the Device, in particular by means of the GPS method, with  telt, a second device from a saved or transferred list with second device positions selects, and the direction of the second device based on the determined position and the position of the selected Device is determined.
DE1997124087 1997-06-07 1997-06-07 Transmitting and receiving device for high-frequency radiation and method for high-frequency transmission Withdrawn DE19724087A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1997124087 DE19724087A1 (en) 1997-06-07 1997-06-07 Transmitting and receiving device for high-frequency radiation and method for high-frequency transmission
EP98110364A EP0883206A3 (en) 1997-06-07 1998-06-05 Transmitting/Receiving apparatus for high frequencies and usage of the apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1997124087 DE19724087A1 (en) 1997-06-07 1997-06-07 Transmitting and receiving device for high-frequency radiation and method for high-frequency transmission

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19724087A1 true DE19724087A1 (en) 1998-12-10

Family

ID=7831805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1997124087 Withdrawn DE19724087A1 (en) 1997-06-07 1997-06-07 Transmitting and receiving device for high-frequency radiation and method for high-frequency transmission

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0883206A3 (en)
DE (1) DE19724087A1 (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6615026B1 (en) * 1999-02-01 2003-09-02 A. W. Technologies, Llc Portable telephone with directional transmission antenna
US7292198B2 (en) 2004-08-18 2007-11-06 Ruckus Wireless, Inc. System and method for an omnidirectional planar antenna apparatus with selectable elements
US7193562B2 (en) 2004-11-22 2007-03-20 Ruckus Wireless, Inc. Circuit board having a peripheral antenna apparatus with selectable antenna elements
US7358912B1 (en) 2005-06-24 2008-04-15 Ruckus Wireless, Inc. Coverage antenna apparatus with selectable horizontal and vertical polarization elements
US7893882B2 (en) 2007-01-08 2011-02-22 Ruckus Wireless, Inc. Pattern shaping of RF emission patterns
EP1696503B1 (en) * 2005-02-28 2019-11-20 BlackBerry Limited Mobile wireless communications device with human interface diversity antenna and related method of operating such a device
US8217843B2 (en) 2009-03-13 2012-07-10 Ruckus Wireless, Inc. Adjustment of radiation patterns utilizing a position sensor
US8756668B2 (en) 2012-02-09 2014-06-17 Ruckus Wireless, Inc. Dynamic PSK for hotspots
US9634403B2 (en) 2012-02-14 2017-04-25 Ruckus Wireless, Inc. Radio frequency emission pattern shaping
US10186750B2 (en) 2012-02-14 2019-01-22 Arris Enterprises Llc Radio frequency antenna array with spacing element
WO2013120536A1 (en) * 2012-02-17 2013-08-22 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Antenna tunning arrangement and method
US9092610B2 (en) 2012-04-04 2015-07-28 Ruckus Wireless, Inc. Key assignment for a brand

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4410174A1 (en) * 1994-03-24 1995-09-28 Sel Alcatel Ag Hand-held mobile radio telephone
DE4427755A1 (en) * 1994-08-05 1996-02-08 Sel Alcatel Ag Fixed or mobile radio station for an SDMA mobile radio system
DE4435344A1 (en) * 1994-10-01 1996-04-04 Sel Alcatel Ag Group antennae for hand-held mobile radio
WO1996029836A1 (en) * 1995-03-20 1996-09-26 Siemens Aktiengesellschaft Fixed station of a mobile radio-telephone system with changeable aerial characteristic
US5572222A (en) * 1993-06-25 1996-11-05 Allen Telecom Group Microstrip patch antenna array
DE4433330C2 (en) * 1994-09-19 1997-01-30 Fraunhofer Ges Forschung Method for producing semiconductor structures with advantageous high-frequency properties and a semiconductor wafer structure
DE19524288C1 (en) * 1995-07-06 1997-03-06 Deutsche Telekom Mobil Antenna arrangement for mobile radio devices

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3806930A (en) * 1969-12-23 1974-04-23 Siemens Ag Method and apparatus for electronically controlling the pattern of a phased array antenna
JPS6345927A (en) * 1986-08-12 1988-02-26 Nec Corp Portable radio telephone set
JPH04307803A (en) * 1991-04-05 1992-10-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Antenna automatic tracking device
US5175556A (en) * 1991-06-07 1992-12-29 General Electric Company Spacecraft antenna pattern control system
DE4221121C1 (en) * 1992-06-26 1993-10-21 Siemens Ag Hand-held mobile communications radio - uses electric motor for automatic alignment of antenna with reception station to maintain transmission strength
US5530919A (en) * 1993-10-12 1996-06-25 Murata Manufacturing Co., Ltd. Mobile communicator with means for attenuating transmitted output toward the user
JPH07170227A (en) * 1993-12-16 1995-07-04 Hitachi Ltd Radio data communication system
FI110645B (en) * 1995-06-30 2003-02-28 Nokia Corp Reception method and base station receiver
DE69611533T2 (en) * 1995-10-13 2001-06-07 Peter Nielsen METHOD AND SYSTEM FOR TRANSMITTING ELECTROMAGNETIC SIGNALS

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5572222A (en) * 1993-06-25 1996-11-05 Allen Telecom Group Microstrip patch antenna array
DE4410174A1 (en) * 1994-03-24 1995-09-28 Sel Alcatel Ag Hand-held mobile radio telephone
DE4427755A1 (en) * 1994-08-05 1996-02-08 Sel Alcatel Ag Fixed or mobile radio station for an SDMA mobile radio system
DE4433330C2 (en) * 1994-09-19 1997-01-30 Fraunhofer Ges Forschung Method for producing semiconductor structures with advantageous high-frequency properties and a semiconductor wafer structure
DE4435344A1 (en) * 1994-10-01 1996-04-04 Sel Alcatel Ag Group antennae for hand-held mobile radio
WO1996029836A1 (en) * 1995-03-20 1996-09-26 Siemens Aktiengesellschaft Fixed station of a mobile radio-telephone system with changeable aerial characteristic
DE19524288C1 (en) * 1995-07-06 1997-03-06 Deutsche Telekom Mobil Antenna arrangement for mobile radio devices

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YAMAUCHI, J. et al.: Hallen-type integral equation to a system composed of wires with dielectric coating, In: Electronics Letters, 16. August 1990, Vol. 26, No. 17, S. 1412-1413 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP0883206A2 (en) 1998-12-09
EP0883206A3 (en) 1999-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69919870T2 (en) DUAL EMBEDDED ANTENNA FOR A RF DATA COMMUNICATION DEVICE
DE60131581T2 (en) Terminal with phased array antennas for equatorial satellite constellations
DE60221150T2 (en) ANTENNA SYSTEM
DE69718193T2 (en) SATELLITE RADIO RECEIVER
DE60028840T2 (en) INTEGRATED MULTI-SERVICE CAR ANTENNA
DE10330087B3 (en) Multifunction antenna
DE60310481T2 (en) Multiband horn
CN1108036C (en) Optical satellite feederlinks
DE102007029952B4 (en) Information transmission device
DE602005002415T2 (en) Motor vehicle mirror housing with antenna arrangement
DE19724087A1 (en) Transmitting and receiving device for high-frequency radiation and method for high-frequency transmission
DE10037386A1 (en) Combined receiver and transponder module
WO1991011830A1 (en) Antenna combination
DE4221121C1 (en) Hand-held mobile communications radio - uses electric motor for automatic alignment of antenna with reception station to maintain transmission strength
EP1079464A1 (en) Antenna system
DE60017169T2 (en) ANTENNA ARRANGEMENT WITH ACTIVE ELEMENT AND REFLECTOR
EP1341260A1 (en) Antenna for receiving satellite and/or terrestrial radio signals in cars
DE60316614T2 (en) MOBILE SATELLITE COMMUNICATION SYSTEM
DE602005006434T2 (en) ANTENNA MODULE AND METHOD FOR SATELLITE TRACKING
WO2005034288A1 (en) Device and method for emitting and/or receiving electromagnetic radiation
DE69925827T2 (en) DEVICE FOR TRACKING NON-GEOSTATED SATELLITES
DE60112335T2 (en) PHASE-CONTROLLED GROUP ANTENNA WITH VOLTAGE-CONTROLLED PHASE SLIDER
DE4039898C2 (en) High-frequency radar antenna feed arrangement - includes optical axis between antenna interface and MIC with focussing unit coupling IC antenna patches and interface
DE3820920C2 (en)
EP0200819A2 (en) Antenna array

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8130 Withdrawal