DE19919368B4 - Mobilfunk-Endgerät und Verfahren zu dessen Betrieb - Google Patents

Abstract

Mobilfunk-Endgerät, aufweisend
– eine Sendestufe (7, 15a, 15b),
– eine Empfangsstufe (5, 17a, 17b),
– eine Antennenumschalt- und -anpaßstufe (11), die jeweils eine Anordnung passiver Bauelemente aufweisen, wobei der Anordnung von passiven Bauelementen eine Mehrzahl von elektrostatisch-mechanischen Mikroschaltern (MS_i-MS_m) oder Mikrorelais (MR_i, MR_j) derart zugeordnet ist, daß durch Ansteuerung der Mikroschalter oder Mikrorelais zumindest ein Teil der passiven Bauelemente gemäß einer durch die Ansteuerung bestimmten Konfiguration der Mikroschalter oder Mikrorelais manipulierbar ist, so daß mindestens ein Funktionsparameter des Mobilfunk-Endgerätes programmierbar ist, und
– eine programmierbare Steuereinheit (9; 90; C) zur Ansteuerung der Mikroschalter- oder Mikrorelaiskonfiguration zur Einstellung vorbestimmter Werte des Funktionsparameters oder der Funktionparameter.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Mobilfunk-Endgerät mit einer Sendestufe, einer Empfangsstufe sowie einer Antennenumschalt- und -anpaßstufe, die jeweils eine Anordnung passiver Bauelemente aufweisen und in mindestens je einem Funktionsparameter programmierbar sind sowie Verfahren zu denen Betrieb.
• Mobilfunk-Endgeräte sind, was ihren nachrichtentechnischen Teil betrifft, im Mikrowellenbereich arbeitende mobile Funkempfangs- und -sendestationen. Die Nutzung von nahe dem oder im Gigahertz-Bereich liegenden Betriebsfrequenzen (beispielsweise beim GSM-System ca. 900 Mhz, beim DCS-System annähernd 1800 Mhz) hat zur Folge, daß für ihren Betrieb komplizierte Ausbreitungsbedingungen bestimmend sind, deren Folgen – insbesondere ein zeitlich sehr stark schwankender Schwund in Folge von Überlagerungen und Mehrwegeempfang – besonderer Aufmerksamkeit beim Geräteentwurf bedürfen. Zwar liegen die wichtigsten Maßnahmen zur Beherrschung der auf der Ausbreitungsstrecke (der sogenannten "Luftschnittstelle") bestehenden Probleme auf dem Gebiet der digitalen Signalverarbeitung, auch die Ausbildung der HF-Komponenten ist jedoch von großer Bedeutung für die Gewährleistung der erforderlichen Übertragungsqualität.
• In diesem Zusammenhang ist es wünschenswert, wesentliche Funktionsparameter der HF-Teile in einem relativ großen Bereich, sehr schnell und auf einfache, an den Gesamtaufbau des Mobilfunk-Endgerätes angepaßte Weise einstellbar zu gestalten. Als ideal wird eine umfassende Programmierbarkeit der HF-Teile anzusehen sein, von einer solchen ist die praktische Ausführung der HF-Teile von Mobilfunk-Endgeräten aber weit entfernt. Sie beschränkt sich derzeit auf die Möglichkeit des Ein- und Ausschaltens eines Funktionsblocks, der Steuerung der Ausgangsleistung oder Verstärkung eines Blockes durch Vorspannungs- oder Stromänderungen o.ä.
• In der älteren Anmeldun DE 198 44 143 A1 der Anmelderin wird eine programmierbare Filterschaltung für Mobilfunkanwendungen vorgeschlagen, die insbesondere in einem programmierbaren Duplexer eines Mobilfunk-Endgerätes zum Einsatz kommen soll. Die vorgeschlagene Filterschaltung weist mehrere passive Bauelemente auf, deren Kennwerte jeweils mittels elektrischer Mikromotoren mechanisch einstellbar sind. Die Mikromotoren werden von einer programmierbaren Steuereinheit so angesteuert, daß die Filterschaltung (und damit auch der Duplexer) insgesamt eine vorbestimmte Kennlinie aufweist.
• Aus der EP 0 788 185 A1 ist ein steuerbares Dämpfungsstellglied bekannt, daß als Anordnung von Widerständen und den Widerständen zugeordneter Feldeffekttransistoren ausgestaltet ist, wobei eine Änderung der Dämpfung durch unterschiedliche Ansteuerung des jeweiligen Feldeffekttransistors erfolgt.
• Aus der DE 196 53 180 A1 ist eine drahtlose Kommunikationseinrichtung mit einer rekonfigurierbaren Anpaßschaltung bekannt, wobei ein Anpaßzustand zwischen einer Funkschaltung und einer Antennenvorrichtung durch einen Schalter, der entsprechen der Position der Antenne offen oder geschlossen ist, dadurch rekonfiguriert wird, daß der Schalter passive Bauelemente der Anpaßchaltung im geschlossenen Zustand überbrückt bzw. im offenen Zustand nicht überbrückt.
• Aus der DE 195 24 085 C2 ist eine steuerbare Anpaßschaltung bekannt, die zwischen dem Ausgang einer Signalquelle und dem Eingang eines externen Verstärkers schaltbar ist, wobei die steuerbare Anpaßschaltung mittels eines Schaltransistors ein an einem Niederfrequenzausgang der Signalquelle anliegendes Signal an den Eingang des externen Verstärkers durchschaltet, wenn ein Steuereingang der Anpaßschaltung durch ein Signal der Signalquelle aktiv geschaltet wird.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hinsichtlich des Aspektes der Programmierbarkeit der wesentlichen Funktionsparamter der HF-Teile verbessertes Mobilfunk-Endgerät sowie Verfahren zum Betrieb eines Mobilfunk-Endgerätes anzugeben.
• Diese Aufgabe wird durch ein Mobilfunk-Endgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst die Verfahren betreffend durch die in den Ansprüchen 11 und 12 angegebenen Merkmale.
• Die Erfindung schließt den wesentlichen Gedanken ein, in der HF-Sendestufe, der HF-Empfangsstufe und der Antennenumschalt- und -anpaßstufe – als den wesentlichen HF-Komponenten – jeweils eine Mikroschalter- bzw. Mikrorelais-Anordnung vorzusehen, mit der die dort enthaltenen und bestimmte Funktionsparameter bestimmenden passiven Bauelemente auf vorbestimmte Weise aus Sub-Elementen konfiguriert werden können.
• Derartige Mikroschalter bzw. Mikrorelais sind in vielgestaltigen Ausführungsformen aus der US 5 619 061 bekannt, in der auch ihre Anwendung zur Abstimmung einer Filterschaltung oder zur Antennen-Selektivitätsabstimmung erwähnt wird.
• Bevorzugt ist eine Ausführung, bei der mindestens eine der genannten HF-Komponenten weiterhin Mikromotoren zur mechani schen Verstellung passiver Bauelemente aufweist, wobei die Mikromotoren ebenfalls in Steuerverbindung mit einer Steuereinheit stehen, über die die Mikroschalter bzw. -relais angesteuert werden. Die kennwertbestimmende Bauelementkonfiguration der jeweiligen HF-Komponente läßt sich durch den kombinierten Einsatz einer Mikroschalteranordnung und von Verstellmotoren hinsichtlich Bauvolumen, Energieverbrauch, Linearität und Ansteueraufwand weiter optimieren.
• Zur Verringerung der Baugröße sowie des Herstellungsaufwandes ist eine Ausführung von Vorteil, in der mindestens ein Teil der Mikroschalter bzw. -relais sowie – falls solche zusätzlich vorgesehen sind – Mikromotoren mit den durch sie beeinflußten passiven Bauelementen auf einem gemeinsamen Substrat integriert ist. Hierfür eignet sich besonders ein keramisches Substrat mit einer hohen Dielektrizitätskonstanten.
• Die in Sub-Elemente untergliederten passiven Bauelemente bilden zusammen mit den die Sub-Elemente verbindenden Mikroschaltern eine Topologie, die zweckmäßigerweise in einem Topologiespeicher der Steuereinheit abgespeichert wird. Weiterhin umfaßt die Steuereinrichtung in einer bevorzugten Ausführung einen Algorithmenspeicher zur Speicherung eines Berechnungsalgorithmus für den oder die zu programmierenden Funktionsparameter und eine Berechnungsstufe zur Berechnung der einen vorbestimmten Wert des jeweiligen Funktionsparameters liefernden aktiven Topologie. Durch entsprechende Vergleichermittel kann aus einem Vergleich der errechneten aktiven Topologie mit der insgesamt vorhandenen Topologie unmittelbar eine Schaltmatrix gewonnen werden, die sodann durch Ausgabe entsprechender Schaltsteuersignale an die einzelnen Mikroschalter realisiert wird.
• In einer abweichenden Ausführung umfaßt die Steuereinheit einen Mehrbereichs-Konfigurationenspeicher (in Art eines sogenannten "Lookup-Table") zur Speicherung einer Mehrzahl von Mikroschalter-Schaltmatrizen der in dem HF-Teil realisierten Topologie, jeweils in Zuordnung zu einem Wert eines Funktionsparameters oder einem Werte-Vektor mehrerer Funktionsparameter, sowie eine Zeigerstufe zur Adressierung des Konfigurationenspeichers, die auf die Eingabe (Programmierung) eines solchen Wertes oder Werte-Vektors anspricht.
• Sofern zusätzlich Mikromotoren vorhanden sind, sind – bei etwas erhöhtem Speicher- bzw. Speicher- und Verarbeitungsaufwand – ebenfalls beide genannten Realisierungen möglich. Die durch Mikromotoren beeinflußten Abschnitte der Bauelementanordnung sind dabei vorteilhaft in (fiktive) Sub-Elemente entsprechend den ansteuerbaren Motorstellungen untergliedert, und ihre Struktur läßt sich somit analog abspeichern und handhaben wie eine Struktur aus durch Mikroschalter voneinander getrennten realen Sub-Elementen.
• Als in diskreten Schritten (durch Betätigung der Mikroschalter und wahlweise Mikromotoren) einzustellender Funktionsparameter ist insbesondere die Frequenzcharakteristik der jeweiligen HF-Komponente zu sehen. Als zu schaltende passive Bauelemente sind Kondensatoren und/oder Induktivitäten und/oder Mikrostripleitungsabschnitte oder auch Resonatoren vorhanden. Diese zeigen sämtlich grundsätzlich ein lineares Verhalten, so daß gegenüber einer Beeinflussung der Frequenzcharakteristik mittels aktiver Bauelemente, wie Varactoren oder Transistoren, keinerlei Nichtlinearitäten oder Verzerrungen zu befürchten sind. Zudem haben die elektrostatisch gesteuerten Mikroschalter keine Leistungsaufnahme.
• Für den konkreten Einstellvorgang ist ein bestimmtes Vorgehen einzuhalten, um die Mikroschalter und gegebenenfalls Mikromotoren oder auch andere Anordnungsteile vor Überströmen und Spannungsspitzen zu schützen. Hierzu ist die einzustellende HF-Komponente und bevorzugt der gesamte HF-Teil in einen inaktiven Zustand zu schalten. Anschließend kann auf eine der oben skizzierten Weisen die Bestimmung der aktuell benötigten Mikroschalter-Konfiguration bzw. der zu realisierenden Kombi nation aus Mikroschalter-Konfiguration und Mikromotoren-Ansteuerung ermittelt werden. Schließlich wird die vorbestimmte Schalterkonfiguration bzw. Schalterstellungs-/Motoransteuerungs-Kombination durch die Steuereinheit realisiert, und zuletzt werden die HF-Komponenten bzw. das gesamte Mobilfunk-Endgerät wieder in den aktiven Zustand überführt. Dem hier beschriebenen Vorgehen entspricht natürlich eine Funktionalität (Programmierung) der Steuereinheit, die den Ablauf selbsttätig realisiert.
• Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung werden im übrigen aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren deutlich. Von diesen zeigen:
• 1 ein stark vereinfachtes Funktions-Blockschaltbild eines Mobilfunk-Endgerätes zur Erläuterung der Erfindung anhand einer Ausführungsform,
• 2a ein Prinzipschaltbild einer Resonatorschaltung, wie sie in einem der Filterbausteine bzw. im Duplexer des Mobilfunk-Endgerätes nach 1 eingesetzt wird,
• die 2b bis 2e verschiedene Realisierungen der Schaltung nach 2a gemäß Ausführungsformen der Erfindung unter Einsatz von Mikroschaltern bzw. Mikrorelais,
• die 2f und 2g modifizierte Ausführungsformen einer abstimmbaren Resonatorschaltung, bei denen neben Mikrorelais bzw. Mikroschaltern auch Mikromotoren vorgesehen sind,
• 3 ein Funktions-Blockschaltbild einer Steueranordnung zur Abstimmung einer Filterstufe des Mobilfunk-Endgerätes nach 1 und
• 4 eine Skizze der Steuerung gemäß einer weiteren Ausführungsform.
• 1 zeigt in einer stark vereinfachenden Prinzipskizze ein Mobilfunk-Endgerät 1, das einen insbesondere die NF-Komponenten und Sprachsignalverarbeitungsmittel umfassenden Basisband-Block 3, eine Empfangsstufe 5, eine Sendestufe 7, ein Steuerteil 9, einen Duplexer 11 und eine Antenne 13 aufweist. Im senderseitigen Signalweg sind zwischen dem Basisband-Block 3 und der Sendestufe 7 sowie zwischen letzterer und dem Duplexer 11 jeweils eine abstimmbare Sendesignal-Filterstufe 15a, 15b und im empfängerseitigen Signalweg zwischen dem Duplexer 11 und der Empfangsstufe 5 sowie zwischen dieser und dem Basisband-Block 3 jeweils eine abstimmbare Empfangssignal-Filterstufe 17a, 17b vorgesehen.
• Zusammenfassend kann man die Empfangsstufe 5 und die zugehörigen Empfangssignal-Filterstufen 17a, 17b auch als Empfangsstufe im weiteren Sinne und die Sendestufe 7 zusammen mit den Sendesignal-Filterstufen 15a, 15b als Sendestufe im weiteren Sinne bezeichnen. Bei einer etwas anderen Betrachtungsweise könnte man die abstimmbaren Filterstufen 15b und 17a auch dem Duplexer 11 zurechnen und diese kombinierte Funktionseinheit als Antennenumschalt- und -anpaßstufe bezeichnen. Insofern der Basisband-Block (an sich bekannte Mittel) zur Quellenkodierung, Kanalkodierung und Verschachtelung sowie Burstbildung auf der Senderseite sowie entsprechende Entschachtelungs-, Kanaldekodierungs- und Quellendekodierungsmittel auf der Empfängerseite aufweist, besteht eine enge funktionelle Verknüpfung mit dem Steuerteil, das natürlich Mittel zur Steuerung der mit dem jeweiligen Mobilfunk-Systemstandard konformen Funktionsabläufe des Mobilfunk-Endgerätes aufweist. Im Zusammenhang mit der Erläuterung der Erfindung besonders wesentlich sind die Steuerfunktionen des Steuerteils 9 bezüglich der Empfangsstufe 5, der Sendestufe 7 und der Filterstu fen 15a, 15b sowie 17a, 17b. Diese werden daher weiter unten noch genauer erläutert.
• 2a zeigt eine Resonatoranordnung aus drei in Reihe geschalteten Kondensatoren C1, C2 und C3 und zwei Induktivitäten l1, l2, die den Leitungsabschnitt zwischen den Kondensatoren C1, C2 bzw. den Abschnitt zwischen den Kondensatoren C2, C3 mit Masse verbinden. Eine solche Resonatoranordnung ist in den Filterstufen 15a, 15b, 17a und 17b bzw. der Empfangsstufe und der Sendestufe im weiteren Sinne bzw. der Antennenumschalt- und -anpaßstufe implementiert.
• In 2b ist skizzenhaft dargestellt, daß die Induktivitäten l1, l2 der Anordnung nach 2a in vorbestimmter Anordnung jeweils eine Mehrzahl von Anzapfungen aufweisen, die über je einen Mikroschalter mit Masse verbindbar sind. Die der Induktivität l1 zugeordneten Mikroschalter sind in der Figur mit MS_i bezeichnet und werden über Steuersignale "control_i" einzeln angesteuert, während die der Induktivität l₂ zugeordneten Mikroschalter mit MS_j bezeichnet sind und über Steuersignale "control_j" angesteuert werden. Die Mikroschalter MS_i,j teilen – je nach Schalterstellung – mehr oder weniger große Teile der Induktivitäten l1, l2 ab, so daß durch ihre Ansteuerung eine Einstellung der Frequenzcharakteristik der Resonatoranordnung erfolgen kann.
• Eine etwas modifizierte Ausführung dieses Prinzips zeigt 2c, wo die Induktivitäten l1, l2 jeweils durch eine Gruppe von Mikrorelais MR_i bzw. MR_j angesteuert durch Ansteuersignale "control_i" bzw. "control_j", in Sub-Induktivitäten unterteilt sind. Diese Schaltung, in der noch zwei Massekondensatoren C4, C5 vorgesehen sind, stellt eine Leerlaufschaltung dar, während die Ausführung nach 2b als Kurzschlußschaltung anzusprechen ist.
• In 2d ist eine sternförmige Schalterkonfiguration gezeigt, die an die Stelle der seriellen Schalteranordnung nach
• 2b oder 2c treten kann. 2e zeigt eine gegenüber 2b insofern modifizierte Anordnung, als hier neben den Induktivitäten l1, l2 auch die Kondensatoren C₁, C₂ und C₃ durch Mikroschalter in Sub-Bauelemente untergliedert und durch Schalterbetätigungen abstimmbar sind. In Entsprechung zur Darstellung der 2b sind die den Kondensatoren C1 bis C3 zugeordneten Schalter mit MS_k, MS₁ bzw. MS_m und die zugehörigen Steuersignale entsprechend mit "control_k", "control_l" bzw. "control_m" bezeichnet. Die Sub-Induktivitäten von l1 sind hier mit l_al, l_bl,... und diejenigen von l2 mit l_a2, l_b2, ... bezeichnet, und analog sind die Sub-Kapazitäten des Kondensators C1 mit C_a1, C_b1, C_c1,..., diejenigen des Kondensators C2 mit C_a2, C_b2, C_c2,... und diej enigen des Kondensators C3 mit C_a3, C_b3, C_c3,... bezeichnet. An dieser Figur ist besonders deutlich zu erkennen, daß durch die Untergliederung von passiven Bauelementen eines Filter- bzw. Anpaßbereiches in Sub-Bauelemente mittels Mikroschaltern bzw. Mikrorelais eine Topologie entwickelt wird, die eine Vielzahl von durch bestimmte Schalteransteuerungen realisierbaren Konfigurationen in sich birgt.
• 2f zeigt eine gegenüber 2c dahingehend abgewandelte Ausführung, daß der Kondensator C1 durch einen Mikromotor MM_l, angesteuert durch ein Steuersignal "control_k'", in seiner Kapazität veränderbar ist. Es versteht sich von selbst, daß auch die Kondensatoren C2 und C3 durch einen ihnen zugeordneten Mikromotor mit entsprechender Ansteuerung einstellbar ausgeführt sein können.
• In der Anordnung nach 2g ist die in 2e gezeigte Anordnung mit in Sub-Kapazitäten unterteilten Kondensatoren C1, C2 und C3 hinsichtlich der Induktivitäten dahingehend modifiziert, daß diese jeweils einen über einen Mikromotor MM₁ bzw. MM₂ verschiebbaren Masseabgriff aufweisen. In Annäherung an 2e wurden die entsprechenden Steuersignale hier mit "control_i'" bzw. "control_j'" bezeichnet.
• 3 zeigt in Art eines Funktions-Blockschaltbildes skizzenartig den Aufbau einer Abstimmsteuerung 90 (deren Bezugsziffer an das Steuerteil 9 aus 1 angelehnt wurde) zur Abstimmung einer Empfangssignal-Filterstufe 17a gemäß 1. Die Abstimmsteuerung 90 umfaßt eine Abstimmablaufsteuerung 90a, die ein von extern zugeführtes Signal empfängt, welches eine angeforderte Frequenzcharakteristik der Empfangssignal-Filterstufe 17a repräsentiert.
• Die Abstimmablaufsteuerung 90a ist mit der Empfangsstufe 5 über einen Ein-/Ausschalter 90b verbunden, über den sie bei Empfang des erwähnten Signals, aufgrund dessen eine Abstimmung der Empfangssignal-Filterstufe 17a vorzunehmen ist, zunächst die Empfangsstufe 5 abschaltet. Das zur Betätigung des Ein-/Ausschalters erzeugte Signal wird über einen Inverter 90c weiterhin einer Schalterkonfigurations-Berechnungsstufe 90d zugeführt und aktiviert diese, woraufhin diese das oben erwähnte, eine Frequenzcharakteristik spezifierende Signal, das auch an ihrem Eingang anliegt, empfängt und zwischenspeichert. Unter Zugriff auf einen Topologiespeicher 90e, in dem die spezifische, aus den passiven Bauelementen bzw. Sub-Elementen und zugeordneten Mikroschaltern bzw. Mikrorelais und ggfs. Mikromotoren gebildete Filtertopologie der Empfangs-Filterstufe 17a abgelegt ist, und einen Algorithmenspeicher 90f, in dem ein entsprechender Algorithmus zur Bestimmung der konkreten Schalterkonfiguration aufgrund einer vorbestimmten Frequenzcharakteristik gespeichert ist, berechnet die Schalterkonfigurations-Berechnungsstufe 90d die aufgrund der angeforderten Frequenzcharakteristik zu realisierende Ansteuerkonfiguration der Mikroschalter bzw. -relais und gegebenenfalls Mikromotoren und gibt diese an einen Ansteuersignalgenerator 90g aus. Dieser erzeugt – ebenfalls unter Zugriff auf den Topologiespeicher 90e – hieraus die Ansteuersignale für jeden einzelnen Schalter der Gesamtkonfiguration und führt sie sequentiell der Empfangssignal-Filterstufe 17a zu. Die Ausgabe des letzten Ansteuersignals wird durch einen Programmende-Detektor 90h erfaßt, der ein entsprechendes Signal an die Abstimmablaufsteuerung 90a ausgibt, die daraufhin den Ein-/Ausschalter 90b zum Wiedereinschalten der Empfangsstufe 5 aktiviert und die Schalterkonfigurations-Berechnungsstufe 90d deaktiviert. (Die hier beschriebenen Funktionen werden in der Praxis größtenteils softwaremäßig realisiert sein, so daß die hier gegebene Beschreibung anhand von Funktionsblöcken nur als Illustration des Prinzips zu verstehen ist.)
• In 4 ist skizzenhaft (in einer etwas anderen Darstellungsweise) eine alternative Ausführung der Steuerung dargestellt. Eine Steuereinheit C umfaßt einen Konfigurationenspeicher M, in dem in Zuordnung zu jeweils einer Frequenzcharakteristik aus einer vorbestimmten Menge von Frequenzcharakteristiken eine vorbestimmte Menge von Schalterstellungskonfigurationen einer Bauelement-/Mikroschalter-Anordnung eines HF-Teils R/T eines Mobilfunk-Endgerätes gespeichert ist. Eine Eingangssignalleitung S der Steuerung C ist einerseits mit einem Ein-/Ausschalter Sw und andererseits mit einer Zeigerstufe P verbunden, die ihrerseits den Konfigurationenspeicher M adressieren kann.
• Bei Eingang eines Befehlssignals zur Einstellung einer vorbestimmten Frequenzcharakteristik auf der Signalleitung S wird über den Ein-/Ausschalter Sw das HF-Teil R/T in einen Default-Modus versetzt und andererseits der Zeiger P zur Adressierung des Konfigurationenspeichers M entsprechend der angeforderten Frequenzcharakteristik aktiviert. Der Speicherinhalt wird an das HF-Teil ausgelesen und dort eine entsprechende Einstellung der Mikroschalteranordnung vorgenommen. Nach Beendigung dessen wird – entsprechend der Ausführung nach 3 – das HF-Teil wieder in Betrieb genommen.
• Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern auch in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich. Insbesondere können auch Widerstände als passive Bauelemente durch Mikroschalter bzw. -relais in Sub-Elemente unterteilt und auf diese Weise insbe sondere Impedanzanpassungen bewirkt werden. Hierbei ist der Einsatz von Mikrostrip-Leitungen für viele Anwendungen besonders zweckmäßig. Eine Kombination von Mikroschaltern mit Mikromotoren kann auch bei passiven Bauelementen desselben Typs in derselben Anordnung zweckmäßig sein, wenn sie zu einer Verringerung des Herstellungsaufwandes und Bauvolumens bzw. des Ansteuerungsaufwandes führt.

Claims (14)

1. Mobilfunk-Endgerät, aufweisend – eine Sendestufe (7, 15a, 15b), – eine Empfangsstufe (5, 17a, 17b), – eine Antennenumschalt- und -anpaßstufe (11), die jeweils eine Anordnung passiver Bauelemente aufweisen, wobei der Anordnung von passiven Bauelementen eine Mehrzahl von elektrostatisch-mechanischen Mikroschaltern (MS_i-MS_m) oder Mikrorelais (MR_i, MR_j) derart zugeordnet ist, daß durch Ansteuerung der Mikroschalter oder Mikrorelais zumindest ein Teil der passiven Bauelemente gemäß einer durch die Ansteuerung bestimmten Konfiguration der Mikroschalter oder Mikrorelais manipulierbar ist, so daß mindestens ein Funktionsparameter des Mobilfunk-Endgerätes programmierbar ist, und – eine programmierbare Steuereinheit (9; 90; C) zur Ansteuerung der Mikroschalter- oder Mikrorelaiskonfiguration zur Einstellung vorbestimmter Werte des Funktionsparameters oder der Funktionparameter.
2. Mobilfunk-Endgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Stufen, die Sendestufe (7, 15a, 15b), die Empfangsstufe (5, 17a, 17b) oder die Antennenumschalt- und -anpaßstufe (11) eine Mehrzahl von Mikromotoren zur mechanischen Verstellung passiver Bauelemente aufweist, wobei die Mikromotoren (MM₁, MM₂) in Steuerverbindung mit der Steuereinheit stehen.
3. Mobilfunk-Endgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (90; C) einen Ein-/Ausschalter (90b; Sw) für die Sende- und die Empfangsstufe aufweist und derart ausgebildet ist, daß jeweils vor Ausgabe eines Ansteuersig nals an die Mikroschalter- oder Mikrorelaiskonfiguration und wahlweise einen Mikromotor ein Ausschaltsignal an den Ein-/Ausschalter zur Deaktivierung der Sende- oder Empfangsstufe (5; R/T) ausgegeben wird.
4. Mobilfunk-Endgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (90) eine mit dem Ein-/Ausschalter (90b) verbundene Programmende-Erfassungseinheit (90h) aufweist, die nach Beendigung eines Programmablaufes zur Einstellung eines oder mehrerer Funktionsparameter ein Einschaltsignal an den Ein-/Ausschalter zur Aktivierung der Sende- oder Empfangsstufe (5) ausgibt.
5. Mobilfunk-Endgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Mikroschalter oder Mikrorelais mit den jeweils zugehörigen passiven Bauelementen auf ein und demselben Substrat, insbesondere einem Substrat mit hoher Dielektrizitätskonstante, integriert ist.
6. Mobilfunk-Endgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Mikromotoren mit den jeweils zugehörigen passiven Bauelementen auf ein und demselben Substrat, insbesondere einem Substrat mit hoher Dielektrizitätskonstante, integriert ist.
7. Mobilfunk-Endgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (90) – einen Topologiespeicher (90e) zur Speicherung der Topologie der den oder die Funktionsparameter bestimmenden Anordnung aus passiven Bauelementen und Mikroschaltern oder. Mikrorelais, – einen Algorithmenspeicher (90f) zur Speicherung eines Berechnungs-Algorithmus für vorbestimmte Werte jedes Funktionsparameters aufgrund von Topologieelementen und – eine Berechnungsstufe (90d) zur Ermittlung der zur Realisierung des vorbestimmten Wertes oder der vorbestimmten Werte anzusteuernden Mikroschalter oder Mikrorelais der Konfiguration aufgrund des gespeicherten Berechnungsalgorithmus aufweist.
8. Mobilfunk-Endgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Topologiespeicher (90e) zur Speicherung der Position sowie eines den möglichen Ansteuerstufen jedes Mikromotors entsprechenden Topologie-Äquivalents und die Berechnungsstufe (90d) zur Berechnung des zur Realisierung eines vorbestimmten wertes des Funktionsparameters auszugebenden Ansteuersiqnals für jeden Mikromotor ausgebildet ist.
9. Mobilfunk-Endgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (C) – einen als Lookup-Table ausgebildeten Konfigurationenspeicher (M) zur Speicherung einer Mehrzahl von Schaltstellungskonfigurationen der Mikroschalter oder Mikrorelais jeweils in Zuordnung zu einem Wert eines Funktionsparameters oder einem Werte-Vektor mehrerer Funktionsparameter und – eine Zeigerstufe (P) zur Adressierung des Konfigurationenspeichers in Abhängigkeit von einem programmierbaren Wert oder Werte-Vektor aufweist.
10. Mobilfunk-Endgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Konfigurationenspeicher (M) zur Speicherung von kombinierten Schalterstellungs- und Motoransteuerungs-Konfigurationen einer Bauelementanordnung ausgebildet ist, in der neben Mikroschaltern oder Mikrorelais Mikromotoren zur Verstellung passiver Bauelemente vorgesehen sind.
11. Verfahren zum Betrieb eines Mobilfunk-Endgerätes nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß aufgrund einer gespeicherten Topologie der den oder die Funktionsparameter bestimmenden Anordnung aus passiven Bauelementen und Mikroschaltern bzw. Mikrorelais sowie eines gespeicherten Berechnungs-Algorithmus für vorbestimmte Werte jedes Funktionsparameters aufgrund von Topologieelementen die zur Realisierung des vorbestimmten Wertes oder der vorbestimmten Werte anzusteuernden Mikroschalter bzw. Mikrorelais und wahlweise Mikromotoren in Echtzeit ermittelt werden.
12. Verfahren zum Betrieb eines Mobilfunk-Endgerätes nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der zur Realisierung eines vorbestimmten Wertes oder von vorbestimmten Werten jedes Funktionsparameters anzusteuernden Mikroschalter bzw. Mikrorelais und wahlweise Mikromotoren durch Adressierung eines Speicherbereiches eines als Lookup-Table ausgebildeten Konfigurationenspeichers (M) zur Speicherung einer Mehrzahl von Schaltstellungskonfigurationen der Mikroschalter bzw. Mikrorelais und wahlweise Mikromotoren jeweils in Zuordnung zu einem Wert eines Funktionsparameters oder einem Werte-Vektor mehrerer Funktionsparameter durch eine Zeigerstufe (P) in Abhängigkeit von einem aktuell programmierten Wert oder Werte-Vektor vorgenommen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils vor Ausgabe eines Ansteuersignals an die Mikroschalter- bzw. Mikrorelaiskonfiguration und wahlweise einen Mikromotor die Sende- und/oder Empfangsstufe (5; R/T) deaktiviert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils nach Beendigung eines Programmablaufes zur Einstellung eines oder mehrerer Funktionsparameter die Sende- und/oder Empfangsstufe (5; R/T) selbsttätig reaktiviert wird.