DE60021813T2

DE60021813T2 - Umschalt-Schaltung zur Antennenteilung für mobiles Endgerät mit mehreren Sende/Empfängern und Verfahren hierfür

Info

Publication number: DE60021813T2
Application number: DE60021813T
Authority: DE
Inventors: Ari Vaisanen; Pekko Orava
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1999-05-28
Filing date: 2000-05-26
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2020-05-27
Also published as: DE60021813D1; US6560443B1; ATE301888T1; JP2001024579A; EP1083622A3; JP4387041B2; EP1083622A2; EP1083622B1

Description

Dies Erfindung betrifft allgemein den Bereich von Telekommunikations-/Mobilendgeräten, wie Mobiltelefone und ähnliches, und genauer betrifft sie ein Antennenteilungsschema für Schwundausgleichsantennen bzw. Diversity-Antennen in einem handtragbaren Dualfunk-Endgerät wie ein tragbares IP-(Internetprotokoll)basiertes WLAN-(Wireless Local Area Network)/BT-(Bluetooth) Endgerät.
Vor kurzem hat sich eine neue Technologie entwickelt, welche die Verwendung von Mobiltelefonen in ähnlichen tragbaren Mobilendgeräten ausweiten kann, die das gleiche 2.4 GHz-ISM(Industrial, Scientific and Medical)-Band verwenden wie das, welches von Wireless LAN (WLAN)-Kommunikation angewendet wird, welche dem IEEE 802.11-Standard so wie für DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum, Spreizbandtechnik)-Funkkommunikation entspricht.
Diese neue Technologie wird als Bluetooth (BT) bezeichnet, was eine Funktechnologie mit niedriger Leistung ist, die eine Reichweite von ungefähr 10 cm bis 10 m hat, aber auf größere Entfernungen ausgeweitet werden kann, indem einfach der Übertragungsleistungspegel erhöht wird. Das Frequenzband dieser neuen Technologie erfordert ein ISM-Funkband bei 2.4 GHz, was ein lizenzfreies Spektrumband ist, praktisch weltweit verfügbar ist und welches dem Wireless LAN (WLAN) Funk-ISM-Band entspricht, das dem IEEE 802.11-Standard für DSSS-Funkkommunikation entspricht. Anwendung dieses ISM-Bands mit niedriger Leistung/niedrigerer Reichweite auf Mobiltelefontechnologie würde bedeuten, dass Kabel-Anschlüsse zwischen Laptop-Computern und Mobiltelefonen nicht mehr nötig wären, um zum Beispiel E-Mail zu verschicken. Desweiteren könnten Geschäftsleute über ihr Laptop im Internet surfen, während ihr Mobiltelefon sich in ihrer Jackentasche befindet. Das heißt, das Mobiltelefon als ein Beispiel eines Mobilendgeräts muss nicht mehr auf eine Basisdienstsatz (Basic Service Set, BSS)-Verbindung begrenzt sein, welche typischerweise aus eine Anzahl von Stationen besteht, die das selbe MAC (Medium Access Control, Medienzugangsverfahren)-Protokoll beim Wettbewerb um Zugang zum gleichen gemeinsam genutzten Medium ausführen. (Der Basisdienstsatz bzw. das Basic Service Set kann isoliert sein oder kann an ein Basisnetzverteilungssystem über einen Zugangspunkt verbunden sein, wobei der Zugangspunkt als Brücke fungiert. Das MAC-Protokoll kann vollständig verteilt sein oder von einer zentralen koordinierten Funktion gesteuert werden, die im Zugangspunkt untergebracht ist. Der Basisdienstsatz entspricht im allgemeinen dem, was in der Literatur als eine Zelle bezeichnet wird. Ein erweiterter Dienstsatz (Extended Service Set, ESS) besteht aus zwei oder mehr Basisdienstsätzen, die über ein Verteilungssystem miteinander verbunden sind. Ein solches Verteilungssystem ist typischerweise ein drahtgebundenes Basisnetz-LAN. Der erweiterte Dienstsatz erscheint der Logischen Verbindungssteuerungsebene (Logical Link Control, LLC) als einzelnes logisches LAN. 5 der Zeichnung veranschaulicht ein Wireless LAN-Modell, welches dem IEEE 802.11-Standard entspricht.)
In einer WLAN-Anbindung kann eine Einzelzugangs-Sende-Empfangs-Einrichtung eine kleine Gruppe von Benutzern an einem Ort innerhalb eines Bereichs von typischerweise weniger als einigen Zehntel Metern bis zu mehreren hundert Metern unterstützen. Demgegenüber wird die Bluetooth-Technologie Benutzern ermöglichen, ihre mobilen Computer, digitalen Mobiltelefone, tragbaren Geräte, Netzwerkzugangspunkte und andere mobile Vorrichtungen durch drahtlose Kurzstrecken-Funkverbindungen zu verbinden, unbehindert durch Sichtlinienbeschränkungen unter Verwendung von wesentlich weniger Leistung. Bluetooth (BT) Technologie wird die Einfachheit drahtloser Kommunikation für den gewöhnlichen Bürger steigern, ebenso wie den Wirkungsbereich von drahtlosen Verbindungen. Da BT auf Kurzstreckenkommunikation typischerweise unter 10 Metern begrenzt ist, zum Beispiel 2–3 Meter, verwendet es außerdem einen deutlich niedrigeren Leistungspegel als der von WLAN. Und zwar würde eine WLAN-DSSS-Funkeinrichtung, die im 2.4GHz-Band arbeitet und eine Reichweite von 30–50 Meter aufweist, zum Beispiel typischerweise etwa 100 mW Leistungspegel benötigen, während eine BT-ISM-FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum)-Funkeinrichtung oder einfach eine BT-ISM-Spreizspektrum-Funkeinrichtung etwa 1 mW Leistungspegel benötigen würde. Diese Technologie ermöglicht tragbaren elektronischen Geräten, mittels kurzreichweitigen ad-hoc-Netzen zu verbinden und drahtlos zu kommunizieren.
Um auf weltweiter Basis zu funktionieren, erfordert Bluetooth eine Funkfrequenz, die lizenzfrei und für jede Funkeinrichtung zugänglich ist. Das 2.4 GHz ISM-Band erfüllt diese Bedingungen, wobei das 2.4 GHz-Band tatsächlich ein 2.4–2.483-GHz-Funkband ist. Wenn eine Bluetooth-Funkeinrichtung auf ein Mobiltelefon angewandt wird, kann der Benutzer das Mobiltelefon an seinem Gürtel geklemmt oder in einer Tasche lassen und während der gesamten Einwahlverbindung herumlaufen. Da auch keine Sichtlinienbedingungen für Bluetooth-Vorrichtungen existieren, ist es gut für drahtlose Verbindungen geeignet, wie zwischen einem Mobiltelefon und einem Notebook-Computer. Zum Beispiel könnte eine Person ihr Telefon mit Bluetooth mit einem PC synchronisieren, ohne das Telefon aus ihrer Tasche oder Mappe zu nehmen. Benutzer könnten automatisch über die digitalen Mobiltelefone in ihren Taschen E-Mail auf ihrem Notebook oder Laptop-Computer empfangen oder ihren Haupt-PC mit ihrem tragbaren Computer synchronisieren, ohne ihn aus der Tasche zu nehmen. Die rundstrahlende Fähigkeit von Bluetooth gestattet, dass die Synchronisation beginnt, wenn das Telefon in die Reichweite des PCs gebracht wird. Es gestattet eine grobe Datenübertragungsrate von 1 Mbit/s, wobei in der zweiten Generation eine Erhöhung auf eine Rate von 2 Mbit/s geplant ist. Es verwendet ein Paketvermittlungsprotokoll, welches auf einem Frequenzsprungschema basiert (analog zum IEEE 802.11 Standard). Außerdem ist aufgrund der kugelförmigen Richtcharakteristik auch Authentifizierung und Verschlüsselung aus Sicherheitsgründen als Teil dessen Basisbandprotokolls eingeschlossen. Das bedeutet, dass Authentifizierung sich auf die Verwendung eines geheimen Schlüssels (d.h. Passwort oder PIN) stützt und dadurch Sicherheit sicherstellt.
In Anbetracht der Eigenschaften dieses ISM-Funkbands niedriger Leistung und seiner Bedeutung für Mobilendgeräte wie tragbare Mobiltelefone und ähnliches haben die vorliegenden Erfinder betrachtet, wie sowohl die 2.4 GHz ISM-Band-WLAN-DSSS-Funkeinrichtung als auch die 2.4 GHz ISM-BT-Funkverbindung niedriger Leistung/kurzer Reichweite vereinfacht werden können, um ein praktisches und kostengünstiges Dualmodus-Mobilendgerät zu erreichen, und zwar ein tragbares IP-basiertes Dualmodus-WLAN-BT-Endgerät. Filter, Antennen und HF-Schaltkomponenten einer WLAN-IEEE 802.11 DSSS-Funkeinrichtung und eines BT-Doppelmodus-Endgeräts können auf verschiedene Weise geteilt bzw. gemeinsam benutzt werden, wie die Erfinder ermittelten. In seiner einfachsten Form werden solche Komponenten nicht gemeinsam benutzt, d.h. beide Funkeinrichtungen sind als getrennte und unabhängige Einheiten verwirklicht. Dies ist jedoch sowohl hinsichtlich der Kosten als auch der Anwendbarkeit nicht die optimale Lösung. Andererseits hat das Kombinieren einer Kurzstrecken-2.4Ghz-ISM-Funkband-Vorrichtung niedriger Leistung wie eine BT-Funkeinrichtung und einer WLAN-Vorrichtung mit wesentlich höherem Leistungspegel wie die 802.11 DSSS-Funkeinrichtung in ein kleines tragbares Endgerät verschiedene Nachteile, und zwar Interferenz, die sich aus dem Teilen von Antennen, Filtern und anderen Komponenten ergibt. Tatsächlich wurde das Teilen eines Diversity-Antennen-Schemas, von Filtern und Antennenschaltern zwischen zwei 2.4 GHz Funkeinrichtungen bisher nicht verwirklicht, soweit bekannt. Daher sind solche Probleme in einer solchen Form bisher nicht aufgetreten. Dualband-Mobiltelefone haben etwas ähnliche Probleme, doch da die beiden Funkeinrichtungen in dem Dualband-Mobiltelefon unterschiedliche Frequenzbänder verwenden, werden andere Ansätze verwendet.
Die vorliegende Erfindung geht gezielt auf das Thema der Antennenteilung zwischen zwei 2.4 GHz Funkeinrichtungen in einem Dualmodus-Endgerät ein, wie es in Verbindung mit einem IP-basierten tragbaren Dualmodus-WLAN/BT-Endgerät verursacht würde. Es wurden Versuche gemacht, um Diversity- bzw. Schwundausgleich-Antennen gemeinsam zu benutzen, jedoch nur in Hinblick auf Standard-WLAN-Betrieb. Ein solches bekanntes früheres Schema wurde von Lucent Technologies in EP 0623967 A1 vom 9. November 1994 offenbart, welches ein Dualantennen-Diversity-System für Wireless LAN beschreibt, welches aus zwei L-förmigen PIFA-Antennen besteht. In dieser Offenbarung wird ein einpoliger Umschalter verwendet, um Schalten zwischen zwei Antennenelementen in einem Empfangsmodus zu bewirken und zum Schalten von nur einem der beiden Antennenelemente für den Betrieb der Vorrichtung in einem Sendemodus. Jedoch ist diese frühere Offenbarung nicht auf das Thema der Antennenteilung von Schwundausgleichsantennen in einem Dualmodus-Schema eingegangen, welches ein gemeinsames Funkband erfordert, so wie zwei 2.4 Ghz Funkeinrichtungen, wobei eine davon eine WLAN-Funkeinrichtung ist, die dem IEEE 802.11 Standard entspricht, auf den vorstehend Bezug genommen wurde, und wobei die andere eine Funkeinrichtung mit relativ niedriger Leistung/kurzer Reichweite ist, zum Beispiel eine BT-ISM-FHSS-Funkeinrichtung.
Eine etwas andere Antennenschalt- und Filteranordnung einer WLAN-Funkeinrichtung ohne genaue Antennenbeschreibung wurde von der Hanis Corporation in EP 0866588 A2 vom 23. September 1998 offenbart. Diese veröffentlichte Anmeldung offenbart auch nichts über ein Antennenteilungsschema von Schwundausgleichsantennen in einem tragbaren Dualmodus-Endgerät, auf welches die vorliegende Erfindung eingeht. Die Harris-Offenbarung gibt jedoch ein Beispiel einer drahtlosen Sende-Empfangseinrichtung an, welche leicht für WLAN-Anwendungen im 2.4 GHz ISM-Band gemäß dem IEEE 802.11 Standard für DSSS-Funkkommunikation verwendet werden kann. Die Verwendung von zwei Schwundausgleichsantennen, zum Beispiel PIFAs in WLAN-PC-Karten (zuvor als PCMCIA-Karte bekannt) ist aufgrund von Mehrwegeausbreitungsproblemen sehr beliebt, während bisherige tragbare Endgeräte, die auf niedrigeren Frequenzen arbeiten, keine Schwundausgleichsantennen verwenden.
EPA 0575203 offenbart eine Antennenumschalt-Schaltung für einen Schwundausgleich- bzw. Diversity-Empfänger, in dem Signale, die bei einem von zwei Antennenanschlüssen empfangen werden, wahlweise an einen geeigneten von zwei Ausgangsanschlüssen bereitgestellt werden.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Antennenumschaltschaltung für ein mobiles Endgerät mit mehreren Sende-Empfangs-Einrichtungen bereitgestellt, welches umfasst: eine erste Schalteinheit, die einen ersten Sende-Empfangseinrichtungs-Anschluss entweder mit einem ersten Antennenanschluss oder einem zweiten Antennenanschluss steuerbar koppelt; und eine zweite Schalteinheit, die den zweiten Antennenanschluss entweder durch die erste Schalteinheit mit dem ersten Sende-Empfangseinrichtungs-Anschluss oder mit dem Eingangs/Ausgangs-Anschluss einer zweiten Sende-Empfangseinrichtung steuerbar koppelt, wobei der zweite Antennenanschluss mit dem Eingangs/Ausgangs-Anschluss der zweiten Sende-Empfangseinrichtung in einem Modus gekoppelt ist, in dem die zweite Sende-Empfangseinrichtung betriebsfähig ist, wobei der erste Sende-Empfangseinrichtungs-Anschluss zu dieser Zeit von dem zweiten Antennenanschluss entkoppelt ist, wobei der erste Sende-Empfangseinrichtungs-Anschluss an den ersten Antennenanschluss gekoppelt ist und der Eingangs/Ausgangs-Anschluss der zweiten Sende-Empfangseinrichtung von dem zweiten Antennenanschluss entkoppelt ist, wenn sich die erste Sende-Empfangseinrichtung in einem Sendemodus befindet, und wobei der erste Sende-Empfangseinrichtungs-Anschluss entweder mit dem ersten Antennenanschluss oder dem zweiten Antennenanschluss gekoppelt ist, wenn sich die erste Sende-Empfangseinrichtung in einem Empfangsmodus befindet und der Eingangs/Ausgangs-Anschluss der zweiten Sende-Empfangseinrichtung von dem zweiten Antennenanschluss entkoppelt ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Antennenschaltungs-Schaltung für Schwundausgleichsantennen in einem mobilen Endgerät mit mehreren Sende-Empfangseinrichtungen bereitgestellt, welche umfasst: eine erste Schalteinheit, die in einem ersten Betriebsmodus einen Ausgangsanschluss einer ersten Sende-Empfangseinrichtung mit einem ersten Antennenanschluss koppelt, eine zweite Schalteinheit, die einen Eingangsanschluss der ersten Sende-Empfangseinrichtung (i) in einem zweiten Betriebsmodus mit dem ersten Antennenanschluss, und (ii) in einem dritten Betriebsmodus entweder mit dem ersten Antennenanschluss oder einem zweiten Antennenanschluss koppelt; und eine dritte Schalteinheit, die in dem zweiten Betriebsmodus den zweiten Antennenanschluss mit einem Eingangs/Ausgangs-Anschluss einer zweiten SendeEmpfangseinrichtung koppelt, wobei in dem zweiten Betriebsmodus der Ausgangs-Anschluss der ersten Sende-Empfangseinrichtung von dem ersten Antennenanschluss entkoppelt ist.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Antennenteilungsverfahren in einem mobilen Endgerät mit mehreren SendeEmpfangseinrichtungen, welches Schwundausgleichsantennen aufweist, bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen von Schaltungsschaltungen bzw. Umschaltschaltkreisen in dem mobilen Endgerät, einschließlich (a) einer ersten Schalteinheit, welche steuerbar einen ersten Sende-Empfangseinrichtungs-Anschluss mit entweder einem ersten Antennenanschluss oder einem zweiten Antennenanschluss koppelt; und (b) einer zweiten Schalteinheit, welche steuerbar den zweiten Antennenanschluss entweder durch die erste Schalteinheit mit dem ersten Sende-Empfangseinrichtungs-Anschluss, oder mit einem Eingangs/Ausgangs-Anschluss einer zweiten Sende-Empfangseinrichtung koppelt, wobei der zweite Antennenanschluss mit dem Eingangs/Ausgangs-Anschluss der zweiten Sende- Empfangseinrichtung in einem Modus gekoppelt wird, in dem die zweite Sende-Empfangseinrichtung in Betrieb ist, wobei der erste Sende-Empfangseinrichtungs-Anschluss von dem zweiten Antennenanschluss zu dieser Zeit entkoppelt wird, wobei der erste Sende-Empfangseinrichtungs-Anschluss mit dem ersten Antennenanschluss gekoppelt wird und der Eingangs/Ausgangs-Anschluss der zweiten Sende-Empfangseinrichtung von dem zweiten Antennenanschluss entkoppelt wird, wenn sich die erste Sende-Empfangseinrichtung in einem Sendemodus befindet, und wobei der erste Sende-Empfangseinrichtungs-Anschluss mit dem ersten Antennenanschluss oder dem zweiten Antennenanschluss gekoppelt wird, wenn sich die erste Sende-Empfangseinrichtung in einem Empfangsmodus befindet und der Eingangs/Ausgangs-Anschluss der zweiten Sende-Empfangseinrichtung von dem zweiten Antennenanschluss entkoppelt ist.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Antennenteilungsverfahren in einem mobilen Endgerät mit mehreren Sende-Empfangseinrichtungen, welches Schwundausgleichsantennen aufweist, bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen von Umschaltschaltkreisen in dem mobilen Endgerät, einschließlich (a) einer ersten Schalteinheit, die in einem ersten Betriebsmodus einen Ausgangsanschluss einer ersten Sende-Empfangseinrichtung mit einem ersten Antennenanschluss koppelt; (b) einer zweiten Schalteinheit, die einen Eingangsanschluss der ersten Sende-Empfangseinrichtung (i) in dem zweiten Betriebsmodus mit dem ersten Antennenanschluss, und (ii) in einem dritten Betriebsmodus entweder mit dem ersten Antennenanschluss oder einem zweiten Antennenanschluss koppelt; und (c) eine dritte Schalteinheit, die in dem zweiten Betriebsmodus den zweiten Antennenanschluss mit einem Eingangs/Ausgangs-Anschluss einer zweiten Sende-Empfangseinrichtung koppelt, wobei in dem zweiten Betriebsmodus der Ausgangsanschluss der ersten Sende-Empfangseinrichtung von dem ersten Antennenanschluss entkoppelt ist.
Zweckmäßigerweise verwirklicht diese Erfindung ein Antennenschaltungsverfahren zum effizienten und wirtschaftlichen Teilen bzw. gemeinsamen Benutzen von Ausgleichsschwundantennen.
Diese Erfindung erbringt einen im wesentlichen interferenzfreien Umschaltschaltkreis zum Teilen zweier Ausgleichsschwundantennen in einem Mobilendgerät mit mehreren Sende-Empfangseinrichtungen, so wie einem tragbaren Mobilendgerät, einschließlich zum Beispiel Mobiltelefonen, wenn auch nicht darauf beschränkt, in welchen beide Sende-Empfangseinrichtungen im wesentlichen auf demselben ISM-Funkband arbeiten, aber unterschiedliche Leistungs-/Reichweiteanforderungen aufweisen.
Diese Erfindung erreicht ein im wesentlichen interferenzfreies Antennenteilungsschema in dem Mobilendgerät mit mehreren Sende-Empfangs-Einrichtungen, wobei eine der Sende-Empfangseinrichtungen eine WLAN-Funkeinrichtung ist und die andere auf dem im wesentlichen gleichen ISM-Funkband arbeitet.
Diese Erfindung erreicht ein im wesentlichen interferenzfreies Antennenteilungsschema in Verbindung mit einem tragbaren Mobilendgerät mit Ausgleichsschwundantennen für ein Dualmodus-Mobilendgerät, welches eine WLAN-Funkeinrichtung aufweist, die im wesentlichen auf einem 2.4 GHz ISM-Band arbeitet, welches dem IEEE-Standard für DSSS-Funkkommunikation entspricht, und eine Spreizspektrum-Funkeinrichtung mit relativ niedriger Leistung und kurzer Reichweite auf einem im wesentlichen gleichen ISM-Funkband wie dem der WLAN-Funkeinrichtung. In dieser Verbindung kann diese zweite Funkeinrichtung mit niedrigerer Leistung und kürzerer Reichweite eine sein, welche der Bluetooth (BT)-Funkkommunikation entspricht.
Zweckmäßigerweise verwirklicht diese Erfindung ein Antennenschaltungsschema für die Antennenteilung von Ausgleichsschwundantennen in dem Dualmodus-Mobilendgerät-Schema, welches sowohl kostengünstig als auch praktisch ist und welches verwirklicht werden kann, ohne eine zusätzliche Antenne für die zweite Sende-Empfangseinrichtung hinzufügen zu müssen.
Diese Erfindung erreicht zweckmäßigerweise ein Antennenteilungsschema in Verbindung mit einem tragbaren Dualmodus-Mobilendgerät oder einem tragbaren Endgerät an sich, welches in einem standardmäßigen Mobilendgerät wie einem Mobiltelefon oder ähnliches implementiert werden kann, einem PDA (Personal Digital Assistant), sowie andere drahtlose Kommunikationsverbindungen, die auf einem ISM-Funkband arbeiten können wie dem 2.4 GHz DSSS WLAN, übereinstimmend mit dem IEEE 802.11 Standard, als ein Beispiel (wenn auch nicht darauf beschränkt).
Die vorliegende Erfindung vermindert jedes inhärente Problem, welches auf Antennenteilung, Antennenschaltung gerichtet ist und Filterketten betrifft, die mit einem tragbaren WLAN/BT-Dualmodus-Endgerät verknüpft sind, als ein Beispiel, wenn auch nicht darauf beschränkt. Sie erreicht weiter ein Antennenteilungsschema, welches eine hohe Leistung in Verbindung mit dem Dualantennen-Empfangsmodus der Schwundausgleichs- bzw. Diversity-Betriebs bietet.
Die vorliegende Erfindung verringert die Anzahl der HF-Schalter und verringert gleichzeitig Schaltverluste zu Zwecken der Leistungsverbesserung während des Betriebs von einer der Sende-Empfangseinrichtungen (Funkeinrichtungen) in dem Mobilendgerät.
Die vorstehenden und andere Vorteile werden durch Ausführung von Antennenumschalt-Schaltungen und einem Antennenteilungsverfahren dafür für ein Mobilendgerät mit mehreren Sende-Empfangseinrichtungen realisiert, in Übereinstimmung mit den Beispielen, die in den zugehörigen Ausführungsformen dieser Erfindung veranschaulicht sind.
In Verbindung damit erfordert die Erfindung ein Schaltschema für Schwundausgleichsantennen in einem Mobilendgerät mit mehreren Sende-Empfangseinrichtungen, wobei eine solche Sende-Empfangseinrichtung ein WLAN in Übereinstimmung mit dem IEEE 802.11 Standard für DSSS-Funkkommunikation sein kann, und die andere eine Funkeinrichtung mit verhältnismäßig niedriger Leistung/niedriger Reichweite sein kann, die auf dem gleichen ISM-Funkband wie das WLAN arbeitet, wie einer Bluetooth-Funkeinrichtung entsprechend, wenn auch nicht darauf beschränkt. In Übereinstimmung mit diesem Schema ist es nicht erforderlich, dass die Dualen Sende-Empfangseinrichtungen gleichzeitig arbeiten. Das Abfallen einer Antennenverbindung und der Aufbau einer neuen Antennenverbindung von Grund auf benötigt natürlich Zeit und erfordert elektrische Leistung. Daher gestattet ein kennzeichnender Aspekt der Erfindung der ersten Sende-Empfangseinrichtung, zum Beispiel der WLAN-Funkeinrichtung, nur als Empfänger zu fungieren, einschließlich zum Beispiel zu überwachen, wann der darauf gerichtete AP (access point, Zugangspunkt) für Kommunikation verfügbar wird, während die zweite Sende-Empfangseinrichtung eine benötigte Verbindung bereitstellt, d.h. in Betrieb ist. Die vorliegende Erfindung ist erreichbar, indem nur die standardmäßigen Schwundausgleichsantennen des WLAN-Netzes des Mobilendgeräts verwendet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind sowohl die erste als auch die zweite Sende-Empfangseinrichtung, wie die WLAN- und BT-Funkeinrichtungen, fähig, HF-Signale zur gleichen Zeit zu empfangen, wie wenn das tragbare Endgerät eingeschaltet wird oder in einer Situation, in der keine der Funkeinrichtungen verbunden ist, obwohl womöglich eine Verbindung benötigt wird. Die Vielseitigkeit der Mobiltelefone sorgt für Integration (d.h. Verbindungsfähigkeit) zwischen mobilen Computern, digitalen Telefonen, Netzzugangspunkten innerhalb eines kurzreichweitigen Schemas.
Obwohl es einige kleinere Nachteile gibt, die sich aus Verlusten beim Schalten von der zweiten Antenne ergeben, welche zum Beispiel eine zwischen WLAN und Bluetooth geteilte Antenne ist, überwiegen die als Folge der Verwendung der Bluetoothfunkeinrichtung mit niedriger Leistung/niedriger Reichweite auftretenden Vorteile deutlich jede solchen Nachteile. In Verbindung damit ist die vorliegende Erfindung durch ein Schema gekennzeichnet, in welchem eine der beiden WLAN-Schwundausgleichantennen für die Bluetooth-Funkverwendung umgeschaltet wird, wenn die Bluetooth-Funkeinrichtung betriebsfähig sein muss. Im Allgemeinen ist die zweite Sende-Empfangseinrichtung, zum Beispiel die Bluetooth-Funkeinrichtung, mit dem ihr zugewiesenen Antennenanschluss verbunden, wenn sich das Mobilendgerät physisch außerhalb des Versorgungsbereichs der WLAN-Funkeinrichtung befindet. Da die WLAN-Funkeinrichtung typischerweise die bevorzugte Wahl einer Kommunikationsverbindung wäre, in einem Mobilendgerät, in dem eine der Sende-Empfangseinrichtungen eine WLAN- und die andere eine BT-Funkeinrichtung ist, kann die WLAN-Versorgung während der Zeit überwacht werden, während der die zweite Sende-Empfangseinrichtung, zum Beispiel die Bluetooth-Funkeinrichtung, verwendet wird. Während dieser Zeit ist die erste Sende-Empfangseinrichtung an ihrem Empfängeranschluss an die erste Antenne angeschlossen, die einen Zugangspunkt (AP) überwacht, wobei der Zugangspunkt durch die eine der Schwundausgleichsantennen verfügbar wird, die nicht von der Bluetoothfunkeinrichtung verwendet wird.
Ebenfalls in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird es für die erste Sende-Empfangseinrichtung möglich, zum Beispiel für die WLAN-Funkeinrichtung, ihr Frequenzband zu empfangen oder zu überwachen, ohne durch das übertragene Signal von dem BT-Modul destruktive Interferenz zu erfahren, da das BT-Modul typischerweise einen Leistungspegel von einem Milliwatt oder weniger benötigt. Eine Verwendung des WLAN-Senders, während die BT-Funkeinrichtung in Betrieb ist, ist jedoch verboten, da Schäden an der BT-Funkeinrichtung entstehen könnten.
In Bezug auf die Frage der Diversity-Isolierung bzw. Entkopplung während des gleichzeitigen Betriebs der beiden Antennen könnte diese Isolierung durch eine metallische Struktur verbessert werden, die als Abschirmung verbunden wird und sich zwischen den Antennen befindet. Das heißt, gemäß einem Aspekt der Erfindung, dass das Mobilendgerät ein Paar von Schwundausgleichsantennen beinhaltet, die durch eine metallische Struktur getrennt sind, zum Beispiel durch eine Metallplatte, die an einer Masseplatte befestigt ist und eine verbesserte Isolierung bietet, um HF-Abschirmung zu bewirken. Gemäß einer offenbarten Ausführungsform, wenn auch nicht darauf beschränkt, macht die Erfindung erforderlich, dass jede der Antennen eine flache invertierte F-Antenne (PIFA, planar inverted F antenna) ist. Die PIFAs können rechteckig sein (einschließlich Quadraten und länglich geformten Rechtecken) oder sogar L-förmig, wenn auch nicht darauf beschränkt. In Verbindung damit wurde die vorliegende Erfindung so geplant, dass sie ein optimales Teilen von Antennen und Filterketten, welche mit den Sende-Empfangseinrichtungen verknüpft sind, zwischen den Sende- und Empfangsmodi zweier ähnlicher ISM-Band-Funkeinrichtungen ermöglicht, wie der 2.4 GHz-WLAN-Funkeinrichtung gemäß dem IEEE 802.11-Standard für DSSS-Funkkommunikation, und der 2.4 GHz-BT-Spreizspektrum-Funkeinrichtung, für die Umsetzung in einem Dualmodus-Mobilendgerät. Die verwendeten HF-Schalter sind zum Beispiel als einpoliger Umschalter (single pole double throw/SPDT switch) dargestellt, die in einer wohlbekannten Auswahl existieren, welche in Verbindung mit einem einzelnen HFz-Chip implementiert werden können, oder jeder kann mit einem gesonderten Halbleiter-Chip verknüpft werden. In Verbindung damit wird angemerkt, dass sowohl EP 0 623 967 A1 als auch EP 0 866 588 A2 SPDTs offen legen; diese SPDTs werden jedoch zum Schalten zwischen den Empfangs- und Sendemodi einer WLAN-Funkeinrichtung (mit einer Sende-Empfangseinrichtung) verwendet. Ein Beispiel eines SPDTs, der in der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, ist der NEC PG/52 TA L-Band SPDT (single pole double throw) GaAs-FET-Schalter, der für die Anwendung in Mobiltelefonen oder schnurlosen Telefonen entwickelt wurde und in der NEC Veröffentlichung Nr. P12398EJ2V1DS00 (zweite Auflage) von Januar 1998 offenbart wurde.
Die vorstehend dargelegten und andere Aspekte der Erfindung werden in der folgenden genauen Beschreibung der Erfindung offensichtlicher gemacht, wenn sie in Verbindung mit den dazugehörigen Beispielen gelesen wird, welche in der beigefügten Zeichnung beschrieben und veranschaulicht sind, wobei:
1 ein schematisches Diagramm ist, welches das Prinzip der Antennenteilungsschaltanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2 ist ein Diagramm, welches die Antennenteilungsschaltanordnung gemäß einer weiteren stellvertretenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
3A ein Beispiel eines logischen Schaltbilds veranschaulicht, welches sich auf den Steuerschaltkreis gemäß 2 bezieht;
3B eine Veranschaulichung eines Beispiels von Signalbeschreibungen ist, welche mit der Antennenschaltsteuerungslogik-Anordnung aus 3A verknüpft sind;
3C eine Veranschaulichung eines Beispiels der Antennenschalt-Wahrheitstabelle in Bezug auf die Ausführungsform in 2 der Zeichnung ist;
4 ein Antennensystem veranschaulicht, welches aus zwei Hochleistungs-Rechteckantennen vom PIFA-Typ besteht, welche gemäß einem Beispiel in dem Antennenteilungsschema der vorliegenden Erfindung verwendbar sind; und
5 einen WLAN-Standard darstellt, der von der IEEE-802.11 Kommission entwickelt wurde.
1 veranschaulicht das Prinzip der vorliegenden Erfindung in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der 10 ein Mobilendgerät wie ein Mobiltelefon mit einer Dualantennen-, Dual-Sende-Empfangseinrichtungs-Anordnung darstellt, welches zum Beispiel ein IP-basiertes tragbares WLAN/Bluetooth-Endgerät sein kann. Die grundlegende Idee ist, eine der beiden WLAN-Schwundausgleichsantennen ANT1 und ANT2 für die Bluetooth (BT)-Verwendung zu schalten, wenn Bluetooth betriebsfähig sein muss. Im Allgemeinen wird eine BT-Verbindung bewirkt, wenn sich das tragbare Endgerät außerhalb der verfügbaren Reichweite von WLAN befindet. Da die WLAN-Funkkommunikation das bevorzugte Verfahren ist, kann die WLAN-Reichweite eines AP (access point, Zugangspunkts) ständig überwacht werden, während die BT-Funkeinrichtung (BT-Modul) 12 verwendet wird. Gleichzeitiger Betrieb ist auf den Empfangs(rx)-Modus der WLAN-Funkeinrichtung (WLAN-Modul) 11 beschränkt, wenn die BT-Funkeinrichtung (BT-Modul) 12 entweder im Empfangs-(rx) oder Sende(tx)-Modus in Betrieb ist, um die BT-Sende-Empfangseinrichtung vor bleibenden Schäden zu bewahren.
Speziell weist die Antennenschaltungsschaltung 13 in dem Mobilendgerät 10 mit mehreren Sende-Empfangseinrichtungen eine erste Schalteinheit SW1 auf, die den ersten Sende-Empfangseinrichtungsanschluss P₁ entweder an einen ersten Antennenanschluss P_A1 oder einen zweiten Antennenanschluss P_A2 koppelt, und weist eine zweite Schalteinheit auf, nämlich den einpoligen Umschalter (SPDT) SW2, welcher den zweiten Antennenanschluss P_A2 entweder an den ersten Sende-Empfangseinrichtungs-Anschluss P₁ über die erste Schalteinheit SW1 oder an einen Eingangs-Ausgangs-Anschluss P_I/O einer zweiten Sende-Empfangseinrichtung 12 koppelt, welche in diesem Beispiel eine BT-Funkeinrichtung ist, die im wesentlichen das gleiche ISM-Funkband wie das WLAN-Modul 11 hat, wie zum Beispiel eine 2.4 GHz ISM-Band WLAN-Funkeinrichtung gemäß dem IEEE 802.11-Standard für DSSS-Funkeinrichtungen. Gemäß dieser Ausführungsform werden die SPDT-Schalter SW1 und SW2 durch den Steuerschaltkreis 14 auf eine solche Weise gesteuert, dass der zweite Antennenanschluss P_A2 an den Eingangs-Ausgangs-Anschluss der zweiten Sende-Empfangseinrichtung 12 in einem Modus gekoppelt ist, in dem die zweite Sende-Empfangseinrichtung in Betrieb ist, wobei zur gleichen Zeit auch der erste Sende- Empfangseinrichtungsanschluss P_A1 von dem zweiten Antennenanschluss P_A2 entkoppelt ist. Ebenso ist der erste Sende-Empfangseinrichtungs-Anschluss P_A1 an den ersten Antennenanschluss P_A1 gekoppelt, und der Eingangs-Ausgangs-Anschluss der zweiten Sende-Empfangseinrichtung 12 ist von dem zweiten Antennenanschluss P_A2 entkoppelt, wenn der erste Sende-Empfangseinrichtungs-Anschluss im Sendemodus ist, und weiter ist der erste Sende-Empfangseinrichtungs-Anschluss P₁ entweder mit dem ersten oder dem zweiten Antennenanschluss gekoppelt, wenn die erste Sende-Empfangseinrichtung in einem Empfangsmodus ist und der Eingangs/Ausgangs-Anschluss P_I/O der zweiten Sende-Empfangseinrichtung 12 von dem zweiten Antennenanschluss P_A2 entkoppelt ist. Gemäß diesem Schema ist außerdem der zweite Antennenanschluss P_A2 mit dem Eingangs/Ausgangsanschluss der zweiten Sende-Empfangseinrichtung 12 gekoppelt, und die erste Sende-Empfangseinrichtung 11 ist von dem zweiten Antennenanschluss entkoppelt und nur als Empfänger an den ersten Antennenanschluss P_A1 gekoppelt, wenn die zweite Sende-Empfangseinrichtung 12 in Betrieb ist. Gleichzeitiger Betrieb ist jedoch zum Beispiel auf WLAN Empfang/rx mit BT auf nur Empfang/rx oder Senden/tx beschränkt. Die zweite Sende-Empfangseinrichtung, zum Beispiel das BT-Modul, kann nicht in Betrieb sein, wenn die erste Sende-Empfangseinrichtung, zum Beispiel das WLAN-Modul, sendet.
Dieses neue Schema gemäß dem in 1 veranschaulichten Beispiel sieht die Implementierung einer zusätzlichen Sende-Empfangseinrichtung vor, wie dem BT-Modul 12, mit dem schon vorhandenen ersten Empfänger, zum Beispiel einer WLAN-Funkeinrichtung, in einem Mobilendgerät mit Standardgröße, ohne Hinzufügen einer zusätzlichen Antenne für das neu hinzugefügte BT-Modul. Da ein Antennen-Diversity/Schwundausgleichs-Schema in Verbindung mit einer 2.4 GHz ISM-Band WLAN-Vorrichtung wie dem IEEE 802.11 Standard für DSSS-Funkkommunikation wünschenswert wäre, um Mehrwegeausbreitung zu überwinden, spart die Verwendung von einer der beiden gesonderten Schwundausgleichs-Antennen für gelegentliches BT die Kosten und den Platz des Hinzufügens einer weiteren Antenne zu einer tragbaren Mobilendgeräteeinheit in Standardgröße.
2 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform, die eine Antennenteilungs-Schaltungsanordnung für ein Mobilendgerät mit mehreren Sende-Empfangs-Einrichtungen zeigt, wie ein IP-basiertes tragbares Dualmodus-WLAN/BT-Endgerät, wenn auch nicht darauf beschränkt. In Übereinstimmung mit dieser beispielhaften Darstellung der vorliegenden Erfindung stellt 21 die erste Sende-Empfangseinrichtung dar, zum Beispiel die 2.4 GHz ISM-Band-WLAN-Vorrichtung oder -Modul gemäß dem IEEE 802.11 Standard für DSSS Funkkommunikation und 222 stellt die hinzugefügte zweite Sende-Empfangseinrichtung dar, welche in diesem Beispiel durch ein BT-Modul veranschaulicht wird, wenn auch nicht darauf beschränkt.
In der Ausführungsform von 2 wird der dritte SPDT-Schalter SwC im WLAN-Sendemodus oder dem ersten Modus in die Stellung 2 geschaltet, wo er einen zweiten Antennenanschluss P_A2 mit dem zweiten Schalter SwB verbindet. In diesem Modus wird auch die erste Schalteinheit SwA von Stellung 3 in Stellung 2 geschaltet, um so eine Verbindung mit dem Ausgangsanschluss Po des WLAN-Moduls zu bilden. Unter diesem WLAN-Sendemodus wird nur die Antenne ANT1 als die WLAN-Sendeantenne verwendet. Die zweite Schalteinheit SwB wird in die Stellung geschaltet, in der sie die WLAN-Empfangskette am Eingangsanschluss P_I mit dem unverbundenen Anschluss 3 des Schalters SwA verbindet, um so zu verhindern, dass das WLAN-Sendesignal, welches von der ersten Antenne ANT1 zur zweiten Antenne ANT2 gekoppelt wird, in die WLAN-Empfangskette streut. Der Filter FL2 in der WLAN-Sendekette kann daher optimal für beste Leistung gewählt werden, da er in diesem Betriebsmodus nicht mit der WLAN-Empfangskette geteilt werden muss.
Gemäß einem zweiten Modus, und zwar dem BT-Modus, wird die dritte Schalteinheit SwC in eine Stellung 3 geschaltet, wo sie das BT-Modul mit dem zweiten Antennenanschluss P_A2 verbindet. In diesem BT-Modus schaltet die zweite Schalteinheit SwB in Stellung 3, wo die WLAN-Empfangskette einschließlich des Filters FL1 mit der ersten Schalteinheit SwA verbunden ist, um Streuung des BT-Sendesignals in den Empfängeranschluss des WLAN-Moduls zu minimieren. In diesem BT-Modus kann die WLAN-Abdeckung überwacht werden, um SwA in eine Stellung 3 zu schalten, in der er den ersten Antennenanschluss über die zweite Schalteinheit SwB mit der WLAN-Empfängerkette verbindet.
Gemäß einem dritten Modus, und zwar. dem WLAN-Empfangsmodus, wird die dritte Schalteinheit SwC in eine Stellung geschaltet, in der der zweite Antennenanschluss P_A2 mit Schalter SwB gekoppelt ist. Außerdem ist die erste Schalteinheit SwA in eine Stellung geschaltet, in der sie den ersten Antennenanschluss P_A1 mit dem Schalter SwB verbindet. Durch Drehen der zweiten Schalteinheit SwB kann zwischen dem ersten und zweiten Antennenanschluss eine Antennen-Diversity-Auswahl getroffen werden. Der Filter FL1 in der WLAN-Empfangskette kann optimal für beste Leistung gewählt werden, da er nicht mit der WLAN-Sendekette geteilt werden muss.
Die Betriebsweise des Beispiels in 2 einer anderen Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist klar verständlich in Verbindung mit der in 3B bzw. 3C der Zeichnungen gezeigten Signalbeschreibung und den Schalt-Wahrheitstafel-Schemata, in Verbindung mit dem Antennenschaltungslogikvorgang, der durch die in 3A der Zeichnungen in Zusammenhang mit dem Steuerschaltkreis 23 in 2 gezeigten Logikschaltkreise bewirkt wird. In Verbindung damit sind alle drei Anschlüsse der SPDT-Schalter isoliert, wenn die logischen Werte von VC1 und VC2, wie sie mit jeder der drei Schalteinheiten in Zusammenhang stehen, bei logisch 0 sind. Dies ist ebenso der Fall, wenn die logischen Werte von VC1 und VC2 beide bei 1 sind. Andererseits wird eine Verbindung zwischen dem zweiten Antennenanschluss und dem BT-Modul bewirkt, und es wird eine Verbindung zwischen dem Empfängeranschluss des WLAN-Moduls und dem ersten Antennenanschluss bewirkt, wenn VC1 jedes Schalters bei logisch 0 ist und VC2 jedes Schalters bei logisch 1 ist. Wenn die logischen Werte von VC1 und VC2 umgekehrt sind, ist das WLAN-Modul im Sendemodus.
Unter Verwendung der in 4 der Zeichnung gezeigten Antennenschemata als Beispiel stellt 40 die metallische Abschirmung dar, die als Masseplatte dient, 41 und 42 sind quadratische/rechteckige PIFA-Antennen, die in den Beispielen in 1 und 2 verwendet werden sollen, wenn auch nicht darauf beschränkt, 43 und 44 sind die Verbindungsanschlüsse der jeweiligen PIFA-Antenne zu den Schalteinheiten SwA bzw. SwC, 45 und 46 stellen die Massenanschlussverbindungen der Antennen dar und 47, wahlweise bereitgestellt, ist eine metallische Platte, die an der Masseplatte 40 befestigt ist und verbesserte Isolierung bietet, um HF-Abschirmung zwischen den PIFAs 41 und 42 zu bewirken. Auch wenn die in 4 dargestellten Antennen quadratische Rechtecke sind, sollte dies nicht als darauf beschränkt betrachtet werden. Andere Formen, einschließlich anderer Rechteckformen (z.B. länglich) und selbst L-förmige Flachantennen sind auf die vorliegende Erfindung anwendbar, entweder in Verbindung mit den Ausführungsformen in 1 und 2 oder in Verbindung mit anderen beispielhaften Ausführungsformen, die in Bezug zur vorliegenden Erfindung stehen. In Bezug auf 2 ist darüber hinaus im BT-Modus die quadratische PIFA-Antenne ANT2 mit dem BT-Modul verbunden und die quadratische PIFA-Antenne ANT1 ist mit dem WLAN-Empfänger verbunden, um die Überwachungsfähigkeit des WLANs einzuschalten, während das BT-Modul in Betrieb ist.
Demgegenüber kann im WLAN-Empfangsmodus jede der Diversity- bzw. Schwundausgleich-PIFA-Antennen mit dem WLAN-Empfänger verbunden werden, um Empfangsantennen-Diversity zu ermöglichen, und darüber hinaus ist die PIFA-Antenne ANT1 im WLAN-Sendemodus mit der WLAN-Sendeseite verbunden, ohne die Filterkette der Empfängerseite der WLAN-Funkeinrichtung mitzubenutzen. Filter in der Sendekette sowie auch in der Empfangskette des WLAN-Moduls können optimal für beste Leistung gewählt werden, da die Filter nicht gemeinsam benutzt werden müssen. Auch das Positionieren der beiden quadratischen Schwundausgleichs-PIFA-Antennen (auch wenn andere Formen und Typen hierin ebenfalls anwendbar sind) zusammen mit der metallischen Platte wird so gewählt, dass die Diversity-Trennung, die Effizienz sowie die Antennenverstärkung maximiert werden.
Wie aus 3A der Zeichnung ersichtlich ist, welche ein Beispiel des Steuerschaltkreises ist (wenn auch nicht darauf beschränkt), wird die Steuerung der drei HF-Schalteinheiten mit verhältnismäßig wenigen logischen Gattern erreicht, und zwar UND-Gatter 31 und 32, ODER-Gatter 33 und Umkehrer bzw. NICHT-Gatter 34 und 35. In Verbindung damit wird angemerkt, das jede mit dem Steuerschaltkreis 23 verknüpfte Signalleitung zu einem ergänzenden Paar von Steuersignalleitungen wie in 3A gezeigt gehört. Im Übrigen kann eine ähnliche solche Logik-Gatter-Anordnung in Bezug auf den Steuerschaltkreis aus 1 bewirkt werden. Außerdem stellt die Verwendung von Logik mit niedrigem Energieverbrauch zum Steuern der Schalter anstelle von direkter Steuerung der Schalter durch individuelle, darauf zugeschnittene Einstellungen sicher, dass nur diese gewünschten Kombinationen von Schaltereinstellungen möglich gemacht werden.
Dieses neue beabsichtigte Schaltschema für ein Mobilendgerät mit mehreren Sende-Empfangseinrichtungen und das Verfahren dafür widmet sich den Problemen, die mit dem gemeinsamen Benutzen bzw. Teilen von Antennen, Antennenschalten und dem Teilen der Filterketten zum Beispiel eines tragbaren WLAN/BT-Dualmodus-Endgeräts verknüpft sind. Die beiden quadratischen PIFA-Antennen, die ein Beispiel von Antennen darstellen, die in wie oben besprochenen Mobilendgeräten verwendet werden sollen, werden implementiert, um ein effizientes Teilen des Antennensystems zwischen den beiden 2.4 GHz ISM-Funkeinrichtungen zu ermöglichen. Gleichzeitig bietet das Antennensystem Hochleistungs-Dualantennen-Empfangsdiversity-Betrieb. Darüber hinaus wird der Hochfrequenz(HF)-Schaltkreis gemäß der vorliegenden Erfindung in einer optimalen Größe festgelegt mit einer so kleinen Anzahl von Schaltern wie möglich, während gleichzeitig Schaltvorgangsverluste minimiert werden, um die Leistung beider Dualfunk-Sende-Empfangseinrichtungen zu optimieren. Desweiteren können HF-Filter unabhängig voneinander gewählt/implementiert werden, wodurch die Optimierung des Ansprechverhaltens der Filterkaskade für beide mit der WLAN-Sende-Empfangseinrichtung verknüpften Funktionen ermöglicht wird. Darüber hinaus wird niedriger Energieverbrauch in Verbindung mit den logischen Operationen zum Antreiben der Schalter nur in gewollte Stellungen verwendet, während die Möglichkeit verhindert wird, dass die Schalter einen ungewollten Schaltmodus bewirken.
Obwohl die Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf die vorstehenden Beispiele ihrer bevorzugten Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, versteht es sich für den Durchschnittsfachmann in diesem technischen Gebiet, dass Änderungen in Form und Details gemacht werden können, einschließlich in der Form anderer Ausführungsformen, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, welcher durch die angefügten Ansprüche festgelegt ist.

Claims

Antennenschaltungs-Schaltung (10) für ein mobiles Endgerät mit Mehrfach-Sende/Empfangseinrichtung, umfassend: – eine erste Schalteinheit (SW1), die einen ersten Sende/Empfangseinrichtungs-Anschluss (P1) entweder mit einem ersten Antennenanschluss (PA1) oder einem zweiten Antennenanschluss (PA2) steuerbar koppelt, und – eine zweite Schalteinheit (SW2), die den zweiten Antennenanschluss (PA2) entweder durch die erste Schalteinheit mit dem ersten Sende/Empfangseinrichtungs-Anschluss (P1), oder mit dem Eingangs/Ausgangs-Anschluss (PI/O) einer zweiten Sende/Empfangseinrichtung (12) steuerbar koppelt, wobei der zweite Antennenanschluss mit dem Eingangs/Ausgangs-Anschluss der zweiten Sende/Empfangseinrichtung in einem Modus gekoppelt ist, in dem die zweite Sende/Empfangseinrichtung betriebsfähig ist, wobei der erste Sende/Empfangseinrichtungs-Anschluss zu dieser Zeit von dem zweiten Antennenanschluss entkoppelt ist, wobei der erste Sende/Empfangseinrichtungs-Anschluss an den ersten Antennenanschluss gekoppelt ist und der Eingangs/Ausgangs-Anschluss der zweiten Sende/Empfangseinrichtung von dem zweiten Antennenanschluss entkoppelt ist, wenn sich die erste Sende/Empfangseinrichtung in einem Sendemodus befindet, und wobei der erste Sende/Empfangseinrichtungs-Anschluss mit dem ersten Antennenanschluss oder dem zweiten Antennenanschluss gekoppelt ist, wenn sich die erste Sende/Empfangseinrichtung in einem Empfangsmodus befindet und der Eingangs/Ausgangs-Anschluss der zweiten Sende/Empfangseinrichtung von dem zweiten Antennenanschluss entkoppelt ist.
Antennenschaltungs-Schaltung gemäß Anspruch 1, wobei in dem Modus in dem die zweite Sende/Empfangseinrichtung betriebsfähig ist, der zweite Antennenanschluss mit dem Eingangs/Ausgangs-Anschluss der zweiten Sende/Empfangseinrichtung gekoppelt ist und die erste Sende/Empfangseinrichtung von dem zweiten Antennenanschluss enkoppelt ist und mit dem ersten Antennenanschluss nur als ein Empfänger gekoppelt ist.
Schaltungsschaltung für Schwundausgleichsantennen in einem mobilen Endgerät mit Mehrfach-Sende/Empfangseinrichtung, umfassend – eine erste Schalteinheit (SwA), die in einem ersten Betriebsmodus einen ersten Ausgangsanschluss (PO) einer ersten Sende/Empfangseinrichtung (21) mit einem ersten Antennenanschluss koppelt, und – eine zweite Schalteinheit (SwB), die einen Eingangsanschluss (PI) der ersten Sende/Empfangseinrichtung (i) in einem zweiten Betriebsmodus mit dem ersten Antennenanschluss, und (ii) in einem dritten Betriebsmodus entweder mit dem ersten Antennenanschluss oder einem zweiten Antennenanschluss koppelt, und – eine dritte Schalteinheit (SwC), die in dem zweiten Betriebsmodus den zweiten Antennenanschluss mit einem Eingangs/Ausgangs-Anschluss (PI/O) einer zweiten Sende/Empfangseinrichtung (22) koppelt, wobei in dem zweiten Betriebsmodus der Ausgangs-Anschluss der ersten Sende/Empfangseinrichtung von dem ersten Antennenanschluss entkoppelt ist.
Schaltungs-Schaltung gemäß Anspruch 3, wobei die Kopplung des Eingansanschlusses der ersten Sende/Empfangseinrichtung mit dem ersten Antennenanschluss durch die zweite und die erste Schalteinheit besteht, und die Kopplung des Eingansanschlusses der ersten Sende/Empfangseinrichtung mit dem zweiten Antennenanschluss durch die zweite und die dritte Schalteinheit besteht.
Antennenschaltungs-Schaltung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Sende/Empfangseinrichtung eine WLAN-Funkeinrichtung ist und die zweite Sende/Empfangseinrichtung eine Funkeinrichtung mit relativ kleiner Leistung und kürzerer Reichweite ist, die auf einem im Wesentlichen gleichen ISM-Funkband arbeitet wie die WLAN-Funkeinrichtung.
Antennenschaltungs-Schaltung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Sende/Empfangseinrichtung eine WLAN-Funkeinrichtung ist, die im Wesentlichen auf einem 2,4-GHz-ISM-Band, in Übereinstimmung mit dem IEEE 802.11 Standard einschließlich DSSS Funkkommunikation arbeitet, und die zweite Sende/Empfangseinrichtung eine Spreiz-Spektrum-Funkeinrichtung mit relativ kleiner Leistung und kürzerer Reichweite ist, die auf einem im Wesentlichen gleichen ISM-Funkband arbeitet wie die WLAN-Funkeinrichtung.
Antennenschaltungs-Schaltung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Schalteinheiten jeweils einen einpoligen Umschalter umfassen.
Antennenschaltungs-Schaltung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das mobile Endgerät ein Mobiltelefon ist, das ein Paar von Schwundausgleichsantennen einschließt, die dem ersten Antennenanschluss beziehungsweise dem zweiten Antennenanschluss zugeordnet sind.
Antennenschaltungs-Schaltung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das mobile Endgerät ein mobiles Handendgerät mit zwei Antennen und zwei Sende/Empfangseinrichtungen ist, wobei beide Sende/Empfangseinrichtungen im Wesentlichen auf dem selben ISM-Funkband arbeiten, jedoch mit unterschiedlichen Leistungs-/Reichweitenanforderungen.
Antennenschaltungs-Schaltung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das mobile Endgerät ein Paar von Schwundausgleichsantennen einschließt, die dem ersten Antennenanschluss beziehungsweise dem zweiten Antennenanschluss zugeordnet sind, wobei die Schwundausgleichsantennen durch eine metallische Struktur voneinander getrennt sind, die an einer Grundfläche angebracht ist und für eine Isolation zwischen den Antennen sorgt, um HF-Abschirmung zu bewirken.
Antennenschaltungs-Schaltung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei jede der Schwundausgleichsantennen eine planare, invertierte F-Antenne (PIFA) ist.
Mobiles Endgerät umfassend die Antennenschaltungs-Schaltung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.
Antennenzugriffsverfahren zur Verwendung in einem mobilen Endgerät mit Mehrfach-Sende/Empfangseinrichtung und Schwundausgleichsantennen, in dem mobilen Endgerät die Schritte umfassend: a) steuerbar einen ersten Sende/Empfangseinrichtungs-Anschluss (P1) mit entweder einen ersten Antennenanschluss (PA1) oder einem zweiten Antennenanschluss (PA2) durch eine erste Schalteinheit (SW1) koppeln, und b) steuerbar den zweiten Antennenanschluss mittels einer zweiten Schalteinheit (SW2) entweder durch die erste Schalteinheit mit dem ersten Sende/Empfangseinrichtungs-Anschluss, oder mit einem Eingangs/Ausgangs-Anschluss (PI/O) einer zweiten Sende/Empfangseinrichtung (12) koppeln, koppeln des zweiten Antennenanschlusses mit dem Eingangs/Ausgangs-Anschluss der zweiten Sende/Empfangseinrichtung, in einem Modus, in dem die zweite Sende/Empfangseinrichtung betriebsfähig ist, und entkoppeln des ersten Sende/Empfangseinrichtungs-Anschlusses von dem zweiten Antennenanschluss zu dieser Zeit, koppeln des ersten Sende/Empfangseinrichtungs-Anschlusses mit dem ersten Antennenanschluss und entkoppeln des Eingangs/Ausgangs-Anschlusses der zweiten Sende/Empfangseinrichtung von dem zweiten Antennenanschluss, wenn sich die erste Sende/Empfangseinrichtung in einem Sendemodus befindet, und koppeln des ersten Sende/Empfangseinrichtungs-Anschlusses mit, dem ersten Antennenanschluss oder dem zweiten Antennenanschluss, wenn sich die erste Sende/Empfangseinrichtung in einem Empfangsmodus befindet und der Eingangs/Ausgangs-Anschluss der zweiten Sende/Empfangseinrichtung von dem zweiten Antennenanschluss entkoppelt ist.
Antennenzugriffsverfahren gemäß Anspruch 13, umfassend in dem Modus, in dem die zweite Sende/Empfangseinrichtung betriebsfähig ist, koppeln des zweiten Antennenanschlusses mit dem Eingangs/Ausgangs-Anschluss der zweiten Sende/Empfangseinrichtung, und entkoppeln der ersten Sende/Empfangseinrichtung von dem zweiten Antennenanschluss und koppeln dieser mit dem ersten Antennenanschluss nur als ein Empfänger.
Antennenzugriffsverfahren zur Verwendung in einem mobilen Endgerät mit Mehrfach-Sende/Empfangseinrichtung und Schwundausgleichsantennen, umfassend: bereitstellen einer Schaltungs-Schaltung in dem mobilen Endgerät, wobei das Verfahren einschließt: a) Steuern einer ersten Schalteinheit (SwA) um in einem ersten Betriebsmodus einen ersten Ausgangsanschluss (PO) einer ersten Sende/Empfangseinrichtung (21) mit einem ersten Antennenanschluss (PA1) zu koppeln, b) Steuern einer zweiten Schalteinheit (SwB), um einen Eingangsanschluss der ersten Sende/Empfangseinrichtung (i) in dem zweiten Betriebsmodus mit dem ersten Antennenanschluss zu koppeln, oder (ii) in einem dritten Betriebsmodus entweder mit dem ersten Antennenanschluss oder einem zweiten Antennenanschluss (PA2) zu koppeln, und c) Steuern einer dritten Schalteinheit (SwC), um in dem zweiten Betriebsmodus den zweiten Antennenanschluss mit einem Eingangs/Ausgangs-Anschluss (PI/O) einer zweiten Sende/Empfangseinrichtung (22) zu koppeln, und in dem zweiten Betriebsmodus den Ausgangsanschluss der ersten Sende/Empfangseinrichtung von dem ersten Antennenanschluss zu entkoppeln.
Antennenzugriffsverfahren gemäß Anspruch 15, wobei die Kopplung des Eingangsanschlusses der ersten Sende/Empfangseinrichtung mit dem ersten Antennenanschluss durch die zweite und die erste Schalteinheit besteht, und die Kopplung des Eingansanschlusses der ersten Sende/Empfangseinrichtung mit dem zweiten Antennenanschluss durch die zweite und die dritte Schalteinheit besteht.