DE602004009428T2

DE602004009428T2 - Funkkommunikationsgerät und in diesem Gerät verwendetes Verfahren

Info

Publication number: DE602004009428T2
Application number: DE602004009428T
Authority: DE
Inventors: Andreas Glatz
Original assignee: Sony Ericsson Mobile Communications AB
Current assignee: Sony Mobile Communications AB
Priority date: 2004-07-08
Filing date: 2004-07-08
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2024-07-09
Also published as: DE602004009428D1; CN101015131A; EP1615348B1; US7672688B2; EP1615348A1; WO2006005532A1; US20070281628A1; ATE375631T1

Description

TECHNISCHES ANWENDUNGSGEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Funkkommunikationsgerät und ein in diesem Funkkommunikationsgerät verwendetes Verfahren mit den in den Einleitungssätzen der unabhängigen Ansprüche 1 bzw. 16 enthaltenen Eigenschaften.
Auf dem technischen Gebiet der Funkkommunikationsgeräte wie Mobiltelefon, Pager, Sprechanlagen, elektronische Notizbücher, Smart Phones usw. hat sich die drahtlose Kommunikation weitgehend durchgesetzt.
Um Übertragung und Empfang eines Signals in Echtzeit oder nahezu in Echtzeit zu ermöglichen, werden üblicherweise ein auf herkömmlichen Kommunikationsstandards beruhendes Empfangsfrequenzband und Sendefrequenzband für Funkkommunikationsgeräte verwendet. Sendefrequenzband und Empfangsfrequenzband sind in jedem Kommunikationsstandard durch einen gewissen Abstand in Frequenzrichtung getrennt, um eine zuverlässige Unterscheidung des Sende- vom Empfangsfrequenzband zu ermöglichen.
In den letzten Jahren hat man die Funkkommunikationsgeräte aufgrund der weltweit unterschiedlichen Kommunikationsstandards zur Kommunikation in mehreren Kommunikationsstandard befähigt. So können moderne Funkkommunikationsgeräte über mehrere Sendefrequenzbänder und mehrere entsprechende Empfangsfrequenzbänder kommunizieren.
BESCHREIBUNG DER EINSCHLÄGIGEN TECHNIK
Nachfolgend wird anhand 4 und 5 ein Mobiltelefon nach bekanntem Stand der Technik detailliert beschrieben.
Wie in 4 gezeigt, sind in den Vereinigten Staaten von Amerika (U.S.A.) und der Europäischen Union (EU) unterschiedliche Standards für die drahtlose Kommunikation über ein Mobiltelefon festgelegt worden.
In den U.S.A. ist gemäß Standard GSM 850 eine drahtlose Unterband-Kommunikation mittels eines Empfangsfrequenzbands 6R2 in der Größenordnung von 869 MHz bis 894 MHz und eines Sendefrequenzbands 6T2 in der Größenordnung von 824 MHz bis 849 MHz möglich. Außerdem ist ein Oberband-Kommunikationsstandard (GSM 1900) in den U.S.A. mittels eines Empfangsfrequenzbands 2R2 in der Größenordnung von 1930 bis 1990 MHz und eines Sendefrequenzbands 2T2 in der Größenordnung von 1850 bis 1910 MHz festgelegt worden.
In der EU ist ein Unterbandband-Kommunikationsstandard (GSM 900) festgelegt worden, der ein Empfangsfrequenzband 6R1 in der Größenordnung von 925 bis 960 MHz und ein Sendefrequenzband 6T1 in der Größenordnung von 880 bis 915 MHz verwendet. Außerdem finden in der EU zwei Oberband-Kommunikationsstandards Anwendung. Ein erster mit GSM 1800 bezeichneter Kommunikationsstandard verwendet ein Empfangsfrequenzband 2R1 in der Größenordnung von 1805 bis 1880 MHz und ein Sendefrequenzband 2T1 in der Größenordnung von 1710 bis 1785 MHz. Der zweite bislang in der EU festgelegte Oberband-Kommunikationsstandard wird als W-CDMA-(Wideband Code-Division Multiple-Access)- oder UMTS-Standard bezeichnet und verwendet ein Empfangsfrequenzband 3R in der Größenordnung von 2110 bis 2170 MHz und ein Sendefrequenzband 3T in der Größenordnung von 1920 bis 1980 MHz.
Es ist bekannt, dass weitere Standards in anderen Teilen der Welt schon verwendet werden oder zukünftig festgelegt werden könnten.
Moderne Mobiltelefone können üblicherweise mit mindestens zwei oder drei der oben genannten Kommunikationsstandards verwendet werden. Wegen des beträchtlichen Abstands (in Frequenzrichtung) zwischen den Unterband- und Oberband-Kommunikationsstandards und den sich überlappenden Frequenzbändern der in den U.S.A. und der EU verwendeten Standards ist es klar, dass die Bereitstellung eines Mobiltelefons, das mit mehreren Kommunikationsstandards arbeiten kann, eine bauliche Herausforderung darstellt. Insbesondere ist die Konstruktion der im jeweiligen Mobiltelefon eingesetzten Antenne schwierig, da eine Antenne normalerweise für einen gewissen Frequenzbereich konstruiert/optimiert werden muss.
Ein entsprechendes Mobiltelefon nach dem bekannten Stand der Technik wird detailliert anhand 5 erläutert.
Das Mobiltelefon 50, dessen wesentliche Bestandteile in 5 dargestellt sind, kann mittels mehrerer Kommunikationsstandards kommunizieren und weist eine Antenne 51, eine erste RF-Einheit 52 für die Standards GSM 1800 und/oder GSM 1900, eine zweite RF-Einheit 53 für den W-CDMA-Standard sowie eine dritte RF-Einheit 56 für die Standards GSM 850 und/oder GSM 900 auf.
Die Antenne 51 ist über eine Signalleitung 60 mit einem Bandpassfilter 57 verbunden.
Das Bandpassfilter 57 stellt fest, ob ein von der Antenne 51 über die Signalleitung 60 eingegangenes Signal zu einem Unterband- oder einem Oberband-Kommunikationsstandard gehört. Ein zu einem Unterband-Kommunikationsstandard gehöriges Signal wird vom Bandpassfilter 57 über eine Signalleitung 62 zur dritten RF-Empfangseinheit 56 und ein zu einem Hochband-Kommunikationsstandard gehöriges Signal vom Bandpassfilter 57 über eine Signalleitung 61 zu einem Schalter 55 übertragen.
Der Schalter 55 stellt sicher, dass entweder ein Empfänger oder ein Sender der ersten RF-Einheit 52 oder ein Antennenumschalter 67 mit der Antenne 51 über das Bandpassfilter 57 und den entsprechenden Signalleitungen 63, 65, 66 verbunden ist. Folglich gehört das an den Empfänger der ersten RF-Einheit 52 über die Signalleitung 66 übertragene Signal zum Empfangsfrequenzbereich 2R1 und das an den Sender der ersten RF-Einheit 52 über die Signalleitung 65 übertragene Signal zum Sendefrequenzbereich 2T1. Das zum Antennenumschalter 67 über die Signalleitung 63 übertragene Signal enthält sowohl ein zum Empfangsfrequenzbereich 3R und zum Sendefrequenzbereich 3T gehöriges Signal.
Der Antennenumschalter 67 kann ein Signal von der Antenne 51 über das Bandpassfilter 57, den Schalter 55 und die Signalleitung 63 gleichzeitig übertragen und empfangen und den im Signal enthaltenen Sendefrequenzbereich 3T und den Empfangsfrequenzbereich 3R trennen. Im vorliegenden Fall überträgt der Antennenumschalter 67 den Empfangsfrequenzbereich 3R über die Signalleitung 68 und den Sendefrequenzbereich 3T über die Signalleitung 69 zur zweiten RF-Einheit 53.
Außerdem weist das Mobiltelefon 50 nach dem bekannten Stand der Technik eine an einem Speisepunkt der Antenne 51 bereitgestellten Anschluss 58 auf. Dieser Anschluss 58 kann das Mobiltelefon 50 mit einer externen Antenne verbinden und das Mobiltelefon 50 von der internen Antenne 51 abkoppeln, falls eine externe Antenne über den Anschluss 58 mit dem Mobiltelefon 50 verbunden ist.
Das Ersetzen der internen Antenne 51 durch eine externe Antenne mittels des Anschlusses 58 ist besonders zweckmäßig, wenn das Mobiltelefon 50 in einem Fahrzeug verwendet und die externe Antenne außen am Fahrzeugchassis angeordnet ist. Der Grund dafür ist, dass eine starke RF-Quelle im Fahrzeug Störungen in der Fahrzeugelektronik hervorrufen könnte. Außerdem könnte das Fahrzeugchassis Empfang und Übertragung eines RF-Signals mittels des Mobiltelefon 50 stören.
Der Aufbau des vorstehend beschriebenen Mobiltelefon nach dem bekannten Stand der Technik führt zu mehreren Nachteilen.
Ein erster Nachteil besteht darin, dass die Antennenkonstruktion sehr kompliziert ist, da alle vom Mobiltelefon unterstützten Frequenzbänder über einen einzigen Speisepunkt der Antenne 51 zugeführt werden müssen, da sonst die Bereitstellung eines Anschlusses für eine externe Antenne nicht möglich wäre. Das ist besonders schwierig, wenn die Frequenzbänder eng beieinander liegen, und verringert Antennengewinn und -entkopplung.
Außerdem setzt die große Anzahl unterstützter Bänder die Antennenleistung in allen Bändern herab.
Ein zweiter Nachteil ist, dass ein gesonderter Antennenumschalter notwendigerweise bereitgestellt werden muss, da Sendefrequenzband und Empfangsfrequenzband ständig über eine einzige Signalleitung an der zweiten RF-Einheit anliegen. Dieser Antennenumschalter ist eine sehr sperrige und teure Komponente, die außerdem einen hohen Verlust von typischerweise 2 dB auf dem Signalweg verursacht.
Ein dritter Nachteil besteht darin, dass ein weiterer Verlust von rund 1,5 dB durch den Schalter aufgrund des von ihm unterstützten breiten Frequenzbandes verursacht wird. Außerdem muss die Linearität des Schalters recht hoch sein, um die Mischung von Produkten bei den Empfangsfrequenzen zu verhindern.
Dokument US200440005913 beschreibt ein Multiband-, Multistandard-Funkkommunikationsgerät, bei dem eine Antenne mit drei getrennten Empfängern für GSM-, DCS- und W-CDMA-Standard verbunden werden kann und sich die entsprechenden Sender eine weitere Antenne teilen. Ein Bandpassfilter verbindet die Sendeantenne mit einer gemeinsamen im DCS- oder UMTS-Frequenzband arbeitenden Dualband-Endstufe und mit einer getrennten im GSM-Frequenzband arbeitenden Endstufe. In einer zweiten Ausführung ist die GSM-Endstufe über einen Vierweg-Umschalter mit der Antenne für drei getrennte Empfänger verbunden, während die zweite Antenne für die Dualband-DCS/UMTS-Endstufe vorgesehen ist.
Dokument US20030119547 beschreibt ein Multiband-, Multistandard-Mobiltelefon mit separater Sende- und Empfangsantenne. Der W-CDMA-Empfänger ist direkt mit einer Antenne verbunden, während die andere Antenne je nach dem momentan verwendeten Standard über einen Schalter mit unterschiedlichen Sendern oder Empfängern verbunden werden kann.
Dokument US20030193923 beschreibt ein Multiband-, Multistandard-Mobiltelefon mit einer einzigen gemeinsamen Antenne. Die W-CDMA-Sende- und Empfangskanäle werden mittels eines Antennenumschalters entkoppelt.
ZIEL DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben erläuterten Nachteile des bekannten Stands der Technik zu beheben und ein Funkkommunikationsgerät bereitzustellen, das einen einfachen Aufbau aufweist und mit geringeren Kosten aufgrund der Verwendung von relativ preisgünstigen Komponenten hergestellt werden kann. Ein weiteres Ziel ist die Bereitstellung eines Funkkommunikationsgeräts, das Verluste auf den Signalwegen vermeidet.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur einfachen und zuverlässigen Steuerung dieses Funkkommunikationsgeräts bereitzustellen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Das oben genannte Ziel wird in einem Funkkommunikationsgerät erreicht, welches die Eigenschaften aus dem unabhängigen Anspruch 1 aufweist.
Weitere Entwicklungen werden in den abhängigen Ansprüchen ausgeführt.
Da die zweite RF-Einheit des Funkkommunikationsgeräts dieser Erfindung gleichzeitig mit der ersten und der zweiten Antenne verbunden ist, wobei eine Antenne für den Empfang eines Signals/Empfangswegs und die andere für die Übertragung eines Signals/Sendewegs verwendet werden, entfallt der Antennenumschalter. Folglich wird jeglicher durch den Antennenumschalter verursachte Verlust auf dem Frequenzweg vermieden. Außerdem werden auch die mit der Bereitstellung eines Antennenumschalters verbundenen hohen Kosten vermieden. Darüber hinaus muss die erste Antenne nur entweder an das für den Signalempfang von der RF-Einheit verwendete dritte Frequenzband oder an das für die Signalübertragung von der RF-Einheit verwendete vierte Frequenzband angepasst werden. Folglich muss die erste Antenne eine geringere Anzahl von Frequenzen unterstützen, was zu einem niedrigeren Frequenzbereich führen könnte und sie demnach besser angepasst werden kann.
Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist das Funkkommunikationsgerät weiterhin einen Schalter zur Verbindung der ersten Antenne mit einem ersten Empfänger oder einem ersten Sender der ersten RF-Einheit bzw. mit einem zweiten Empfänger oder einem zweiten Sender der zweiten RF-Einheit auf, wobei der zweite Empfänger der zweiten RF-Einheit gleichzeitig mit der zweiten Antenne verbunden ist, wenn die erste Antenne über den Schalter mit dem zweiten Sender der zweiten RF-Einheit verbunden ist und der zweite Sender der zweiten RF-Einheit gleichzeitig mit der zweiten Antenne verbunden ist, wenn die erste Antenne über den Schalter mit dem zweiten Empfänger der zweiten RF-Einheit verbunden ist.
Durch Bereitstellung eines Schalters kann die erste Antenne wahlweise entweder mit der ersten oder der zweiten RF-Einheit auf einfache Weise verbunden werden. Da entweder das für den Signalempfang von der RF-Einheit verwendete dritte Frequenzband oder das für die Signalübertragung verwendete vierte Frequenzband über den Schalter mit der ersten Antenne verbunden werden muss, wird ein durch den Schalter auf dem Signalweg verursachter Verlust auf entweder das dritte oder das vierte Frequenzband begrenzt.
Vorzugsweise ist der zweite Empfänger der zweiten RF-Einheit ständig mit der zweiten Antenne verbunden, und der zweite Sender der zweiten RF-Einheit kann wahlweise über den Schalter mit der ersten Antenne verbunden werden.
In diesem Fall kann die Linearitätserfordernis des Schalters verringert werden, da die W-CDMA-Sende- und Empfangssignale nicht auf demselben Signalweg vorhanden sind und sich demnach nicht gegenseitig durch Intermodulationsprodukte stören. Möglicherweise wird auch der Frequenzbereich verkleinert.
Es ist vorteilhaft, wenn der erste Empfänger der ersten RF-Einheit mindestens zwei verschiedene erste Frequenzbänder zum Empfang eines Signals über die erste Antenne und mindestens zwei verschiedene zweite Frequenzbänder zur Übertragung eines Signals über die erste Antenne verwenden kann.
Vorzugsweise liegt das von der ersten RF-Einheit für den Signalempfang verwendete erste Frequenzband zwischen 1930 und 1990 MHz und das von ihr für die Signalübertragung verwendete zweite Frequenzband zwischen 1850 und 1910 MHz sowie zusätzlich oder alternativ das von der ersten RF-Einheit für den Signalempfang verwendete erste Frequenzband zwischen 1805 und 1880 MHz und das von ihr für die Signalübertragung verwendete zweite Frequenzband zwischen 1710 und 1785 MHz.
Demnach ist die erste RF-Einheit vorzugsweise für die drahtlose Kommunikation gemäß dem Standard GSM 1800 und/oder GSM 1900 geeignet.
Vorzugsweise liegt das von der zweiten RF-Einheit für den Signalempfang verwendete dritte Frequenzband zwischen 2110 und 2170 MHz und das von ihr für die Signalübertragung verwendete vierte Frequenzband zwischen 1920 und 1980 MHz.
Folglich ist die zweite RF-Einheit vorzugsweise für den Standard W-CDMA (Wideband Code-Division Multiple-Access) und/oder den UMTS (Universal Mobile Telecommunication Standard) geeignet.
Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist das tragbare Funkkommunikationsgerät weiterhin eine dritte RF-Einheit für die drahtlose Kommunikation auf, welche mit der ersten Antenne verbunden werden kann, wobei die dritte RF-Einheit ein fünftes Frequenzband zum Empfang eines Signals über die erste Antenne und ein sechstes Frequenzband zur Übertragung eines Signals über die erste Antenne verwendet, wobei die dritte RF-Einheit das fünfte und sechste Frequenzband abwechselnd nutzt.
Demnach kann das Funkkommunikationsgerät dieser Erfindung für die drahtlose Kommunikation in einem Kommunikationsstandard verwendet werden, der einen Frequenzbereich nutzt, der sich beträchtlich vom dem der ersten und zweiten RF-Einheit unterscheidet.
In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn das Funkkommunikationsgerät weiterhin ein mit der ersten Antenne verbundenes Bandpassfilter aufweist, wobei das Bandpassfilter ein in einen vorgegebenen Frequenzbereich fallendes Signal an die dritte RF-Einheit bzw. ein in einen Frequenzbereich einer höheren Frequenz als dem vorgegebenen Frequenzbereich fallendes Signal über den Schalter an die erste und zweite RF-Einheit automatisch überträgt.
Durch Bereitstellung eines Bandpassfilters lassen sich die von der ersten Antenne empfangenen Unterband-Signale von den Oberband-Signalen auf zuverlässige, einfache und preisgünstige Weise entkoppeln.
Vorzugsweise kann die dritte RF-Einheit mindestens zwei verschiedene fünfte Frequenzbänder zum Empfang eines Signals über die erste Antenne und mindestens zwei verschiedene sechste Frequenzbänder zur Übertragung eines Signals über die erste Antenne verwenden.
Vorteilhafterweise liegt das von der dritten RF-Einheit zum Signalempfang verwendete fünfte Frequenzband zwischen 869 und 894 MHz und das von ihr zur Signalübertragung verwendete sechste Frequenzband zwischen 824 und 849 MHz sowie zusätzlich oder alternativ das von ihr zum Signalempfang verwendete fünfte Frequenzband zwischen 925 und 960 MHz und das von ihr zur Signalübertragung verwendete sechste Frequenzband zwischen 880 und 915 MHz.
Demnach ist die dritte RF-Einheit vorzugsweise für die drahtlose Kommunikation gemäß dem Standard GSM 850 und/oder GSM 900 geeignet.
Es ist vorteilhaft, wenn das Funkkommunikationsgerät weiterhin einen ersten Anschluss zur Verbindung einer ersten externen Antenne mit dem Funkkommunikationsgerät aufweist, wobei die erste externe Antenne die erste Antenne ersetzen kann.
Folglich können alle übertragenen Signale über eine externe Antenne geleitet werden, so dass Störungen weniger wahrscheinlich sind.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn das Funkkommunikationsgerät auch einen zweiten Anschluss zur Verbindung einer zweiten externen Antenne mit dem Funkkommunikationsgerät aufweist, wobei die zweite externe Antenne die zweite Antenne ersetzen kann.
Durch die Bereitstellung einer separaten zweiten externen Antenne anstelle der zweiten Antenne kann die Zuverlässigkeit von Signalübertragung und Signalempfang auch unter schwierigen Bedingungen sichergestellt werden.
Nach einer Ausführung werden die erste und/oder die dritte RF-Einheit gemäß dem GSM-(Global System for Mobile Communication)-Standard und/oder dem DCS-(Digital Communication System)-Standard gesteuert und die zweite RF-Einheit nach dem W-CDMA-(Wideband Code-Division Multiple-Access)-Standard.
Da das Funkkommunikationsgerät der Erfindung im Hinblick auf den für die drahtlose Kommunikation genutzten Standard sehr flexibel ist, sollte es zweckmäßigerweise tragbar sein.
Vorzugsweise ist das Funkkommunikationsgerät ein Mobiltelefon.
Darüber hinaus wird das oben genannte Ziel durch ein Verfahren zur Steuerung eines Funkkommunikationsgeräts erreicht, wobei das Funkkommunikationsgerät eine erste Antenne, eine erste RF-Einheit für die drahtlose Kommunikation, eine zweite RF-Einheit für die drahtlose Kommunikation und ein zweite Antenne aufweist, und das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
Erkennung eines von einem Nutzer des Funkkommunikationsgeräts gewählten oder über die erste bzw. zweite Antenne empfangenen Kommunikationsstandards;
Verbindung der ersten RF-Einheit mit der ersten Antenne und Verwendung eines ersten Frequenzbands für den Signalempfang über die erste Antenne sowie eines zweiten Frequenzbands für die Signalübertragung über die erste Antenne, wobei das erste und zweite Frequenzband von der ersten RF-Einheit abwechselnd verwendet werden, wenn ein erster Kommunikationsstandard erkannt wird; und
Verbindung der zweiten RF-Einheit mit der zweiten Antenne und Verwendung eines dritten Frequenzbands für den Signalempfang über die zweite Antenne sowie Verbindung der zweiten RF-Einheit mit der ersten Antenne und Verwendung eines vierten Frequenzbands für die Signalübertragung über die erste Antenne, wobei das dritte und vierte Frequenzband von der zweiten RF-Einheit gleichzeitig verwendet werden, wenn ein zweiter Kommunikationsstandard erkannt wird.
Außerdem wird das oben genannte Ziel mittels eines direkt in den internen Speicher des Funkkommunikationsgeräts ladbaren Computerprogrammprodukts erreicht, welches, sobald es auf einem Mikroprozessor des Funkkommunikationsgeräts abläuft, Softwarecode-Teile zur Ausführung der in Anspruch 16 enthaltenen Schritte aufweist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der begleitenden Zeichnungen detailliert erläutert, in denen gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Teile in den Ansichten beziehen, wobei
1 ein Blockdiagramm eines Funkkommunikationsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführung des Funkkommunikationsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 schematisch die Funktion des Verfahrens der Erfindung zur Steuerung des Funkkommunikationsgeräts aus 1 zeigt;
4 die herkömmlich für die drahtlose Kommunikation genutzen Frequenzbänder erläutert; und
5 ein Blockdiagramm eines Funkkommunikationsgeräts gemäß dem bekannten Stand der Technik zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
1 zeigt ein Blockdiagramm einer ersten Ausführung eines Funkkommunikationsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung.
In dieser Ausführung ist das Funkkommunikationsgerät ein Mobiltelefon und folglich ein tragbares Funkkommunikationsgerät. Alternativ kann das Funkkommunikationsgerät ein Pager, eine Sprechanlage, ein elektronisches Notizbuch, ein Smart Phone o. ä. sein. Es wird darauf hingewiesen, dass die Zeichnungen nur die Teile zeigen, die für die vorliegende Erfindung von Belang sind. Das Funkkommunikationsgerät könnte viele weitere Teile (z. B. Mikroprozessoren, Batterien usw.) aufweisen.
Das in 1 dargestellte Mobiltelefon 0 weist eine erste Antenne 1 auf, die über eine erste Signalleitung 10 mit einem Schalter 5 verbunden ist. In der vorliegenden Ausführung ist die Antenne 1 eine Tripleband-Antenne. Alternative kann es sich um eine Dualband-Quad- oder n-Band-Antenne handeln (wobei n mindestens 2 beträgt).
Der Schalter 5 kann die erste Antenne 1 entweder über eine zweite Signalleitung 16 mit einem ersten Empfänger 21 einer ersten RF-Einheit 2 für die drahtlose Kommunikation verbinden oder über eine dritte Signalleitung 15 mit einem ersten Sender 22 der ersten RF-Einheit 2 oder über eine vierte Signalleitung 13 mit einem zweiten Empfänger 31 einer zweiten RF-Einheit 3 für die drahtlose Kommunikation.
Eine zweite interne Antenne 4 wird mit einem zweiten Sender 32 der zweiten RF-Einheit 3 verbunden.
In der vorliegenden Ausführung wird die erste RF-Einheit 2 gemäß dem GSM-(Global System for Mobile Communication)-Standard gesteuert, wobei ein erstes Frequenzband 2R1 zwischen 1805 und 1880 MHz von dieser ersten RF-Einheit 2 zum Signalempfang und ein zweites Frequenzband zwischen 1710 und 1785 MHz von ihr zur Signalübertragung über die erste Antenne 1 verwendet wird. Das erste und zweite Frequenzband werden von der ersten RF-Einheit 2 abwechselnd verwendet, da entweder der erste Empfänger 21 oder der zweite Sender 22 der ersten RF-Einheit 2 über den Schalter 5 mit der Antenne 1 verbunden ist.
In der vorliegenden Ausführung wird die zweite RF-Einheit 3 gemäß dem W-CDMA-(Wideband Code-Division Multiple-Access)- oder dem UMTS-(Universal Mobile Telecommunication Standard)-Standard gesteuert. Demnach wird ein drittes Frequenzband 3R zwischen 2110 und 2170 MHz von dieser zweiten RF-Einheit 3 zum Signalempfang verwendet. Gleichzeitig verwendet sie ein viertes Frequenzband 3T zwischen 1920 und 1980 MHz zur Signalübertragung.
Dabei muss darauf hingewiesen werden, dass die zweite RF-Einheit 3 das dritte und vierte Frequenzband 3R, 3T gleichzeitig verwenden kann. Dagegen kann die erste RF-Einheit 2 das erste und zweite Frequenzband 2R1, 2T1 nur abwechselnd verwenden.
Da das von der zweiten RF-Einheit 3 nur für den Signalempfang verwendete dritte Frequenzband 3R über den Schalter 5 mit der ersten Antenne 1 verbunden werden muss, wird ein durch den Schalter auf dem Signalweg verursachter Verlust auf das dritte Frequenzband 3R begrenzt. Da der zweite Sender 32 der zweiten RF-Einheit 3 ständig mit der zweiten internen Antenne 4 verbunden ist, wird die Linearitätserfordernis des Schalters 5 verringert, weil die W-CDMA-Sende- und Empfangssignale nicht auf demselben Signalweg vorhanden sind und sich demnach nicht gegenseitig durch Intermodulationsprodukte stören.
Ein erster Anschluss 8 ist in einem Speisepunkt der ersten Antenne 1 zur Verbindung einer ersten externen Antenne (nicht dargestellt) mit dem Mobiltelefon 0 angeordnet. Wenn eine externe Antenne über den ersten Anschluss 8 mit dem Mobiltelefon 0 verbunden wird, deaktiviert der erste Anschluss 8 automatisch die erste interne Antenne 1.
Nachfolgend wird das Verfahren der Erfindung zur Steuerung des in 1 dargestellten Mobiltelefon 0 weiter anhand des Schemas in 3 erläutert.
In einem ersten Schritt S1 erkennt der Schalter 5 automatisch einen Kommunikationsstandard, der von einem Nutzer des Mobiltelefons gewählt oder über die erste interne Antenne 1, die zweite interne Antenne 4 oder eine externe Antenne empfangen wird.
Falls ein erster Kommunikationsstandard (im vorliegenden Beispiel der GSM-Standard) vom System erkannt wurde, geht das Verfahren zu Schritt S2 über.
In Schritt S2 werden der erste Empfänger 21 und der erste Sender 22 der ersten RE-Einheit 2 abwechselnd mit der ersten Antenne 1 über den Schalter 5 gemäß den Forderungen des erkannten ersten Kommunikationsstandards verbunden. Demnach werden das erste Frequenzband 2R1 für den Signalempfang und das zweite Frequenzband 2T1 für die Signalübertragung von der ersten RF-Einheit 2 abwechselnd verwendet und der Schalter 5 wird entsprechend geschaltet.
Wenn das System einen vom ersten Kommunikationsstandard abweichenden Kommunikationsstandard erkennt (z. B. den UMTS- oder W-CDMA-Standard), verbindet der Schalter 5 den zweiten Empfänger 31 der zweiten RF-Einheit 3 automatisch mit der Antenne 1. Gleichzeitig wird der zweite Sender 32 der zweiten RF-Einheit 3 mit der zweiten internen Antenne 4 verbunden. Folglich kann die zweite RF-Einheit 3 das erste Frequenzband 3R für den Signalempfang über die erste Antenne 1 und das vierte Frequenzband 3T für die Signalübertragung über die zweite Antenne 4 verwenden.
Da der zweite Sender 32 der zweiten RF-Einheit 3 ständig mit der zweiten internen Antenne 4 verbunden ist und der zweite Empfänger 31 der zweiten RF-Einheit 3 über den Schalter 5 mit der ersten Antenne 1 verbunden werden kann, entfällt ein gesonderter Antennenumschalter. Folglich wird ein durch das Vorhandensein eines Antennenumschalters auf einem Signalweg verursachter Signalstärkeverlust vermieden. Außerdem werden die Kosten des Mobiltelefon der Erfindung gesenkt, da ein Antennenumschalter weit teurer ist als eine zusätzliche interne Antenne. Dazu verbraucht ein Antennenumschalter beträchtlich mehr Energie, während die zusätzliche Antenne keine oder fast keine zusätzliche Energie benötigt.
Zudem wird die Konstruktion der ersten Antenne 1 erleichtert, da weniger Frequenzbänder abgedeckt werden müssen.
Nachfolgend wird eine zweite bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung anhand 2 erläutert. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Teile in 1 und 2.
2 zeigt eine weitere Ausführung eines Funkkommunikationsgeräts der Erfindung, die z. B. ein elektronisches Notizbuch 0' sein könnte.
Außer den generellen Unterschieden zwischen einem Mobiltelefon und einem elektronischen Notizbuch unterscheidet sich das in 2 dargestellte elektronische Notizbuch 0' gemäß der zweiten Ausführung von dem in der ersten Ausführung gezeigten Mobiltelefon 0 im Wesentlichen dadurch, dass der erste Sender 22 der ersten RF-Einheit 2' mindestens zwei verschiedene zweite Frequenzbänder 2T1, 2T2 für die Signalübertragung über die erste Antenne 1 verwenden kann. In der vorliegenden Ausführung kann der erste Sender 22 der ersten RF-Einheit 2' darüber hinaus ein Signal im zweiten Frequenzband 2T2 zwischen 1850 und 1910 MHz übertragen.
Zudem ist ein dritter Empfänger 23, der mit der ersten Antenne 1 über den Schalter 5' verbunden werden kann, in der ersten RF-Einheit 2' angeordnet. Der erste Empfänger 21 und der dritte Empfänger 23 können verschiedene erste Frequenzbänder 2R1, 2R2 für den Signalempfang über die erste Antenne 1 verwenden. Das vom dritten Empfänger 23 der ersten RF-Einheit 2' für den Signalempfang verwendete erste Frequenzband 2R2 liegt zwischen 1930 und 1990 MHz.
Folglich kann die erste RF-Einheit 2' des elektronischen Notizbuchs 0' drahtlos gemäß den Standards GSM 1800 und/oder GSM 1900 kommunizieren.
Der Schalter 5' ist entsprechend modifiziert, um eine wahlweise Verbindung der ersten internen Antenne 1 mit dem dritten Empfänger 23 der ersten RF-Einheit 2' über eine fünfte Signalleitung 14 zu ermöglichen.
Außerdem ist gemäß der zweiten Ausführung der zweite Empfänger 31 der zweiten RF-Einheit 2' ständig mit der zweiten Antenne 4 verbunden, und der zweite Sender 32 der zweiten RF-Einheit 2' kann wahlweise über den Schalter 5' mit der ersten internen Antenne 1 verbunden werden.
Folglich wird die Linearitätserfordernis des Schalters 5' verringert, weil die W-CDMA-Sende- und Empfangssignale nicht auf demselben Signalweg vorhanden sind und sich demnach nicht gegenseitig durch Intermodulationsprodukte stören (das von der ersten RF-Einheit 2' für die Signalübertragung verwendete Frequenzband ist in Frequenzrichtung niedriger als das von der zweiten RF-Einheit 3' für den Signalempfang verwendete Frequenzband).
Ein erster Anschluss 8 ist ein einem Speisepunkt der ersten Antenne 1 angeordnet, um eine erste externe Antenne (nicht dargestellt) mit dem elektronischen Notizbuch 0' zu verbinden. Wenn eine externe Antenne über den ersten Anschluss 8 mit dem elektronischen Notizbuch 0' verbunden wird, deaktiviert der erste Anschluss 8 automatisch die erste interne Antenne 1. Folglich können alle übertragenen Signale über eine externe Antenne geleitet werden, so dass Störungen weniger wahrscheinlich sind.
Darüber hinaus ist ein zweiter Anschluss 9 an einem Speisepunkt der zweiten Antenne 4 angeordnet, um eine zweite externe Antenne (nicht dargestellt) mit dem elektronischen Notizbuch 0' der Erfindung zu verbinden. Wenn eine zweite externe Antenne über den zweiten Anschluss 9 mit dem elektronischen Notizbuch 0' verbunden wird, deaktiviert der zweite Anschluss 9 automatisch die zweite interne Antenne 4.
Außerdem wird gemäß der in 2 dargestellten zweiten Ausführung eine dritte RF-Einheit 6 für die drahtlose Kommunikation bereitgestellt.
Die dritte RF-Einheit 6 kann drahtlos gemäß dem Standard GSM 850 und/oder GSM 900 und folglich in einem Frequenzbereich kommunizieren, der in Frequenzrichtung unter dem von der ersten und zweiten RF-Einheit 2, 3 genutzten Frequenzbereich liegt.
In der vorliegenden Ausführung kann die dritte RF-Einheit 6 über ein Bandpassfilter 7 mit dem Speisepunkt der ersten Antenne 1 verbunden werden. Das Bandpassfilter 7 ist zwischen einem Speisepunkt der ersten Antenne 1, dem Schalter 5' und der dritten RF-Einheit 6 angeordnet.
Ein fünftes Frequenzband 6R1, 6R2 etwa zwischen 869 und 894 MHz und/oder 925 und 960 MHz wird von der dritten RF-Einheit 6 für den Signalempfang über das Bandpassfilter und die erste Antenne 1 verwendet. Ein sechstes Frequenzband 6T1, 6T2 zwischen 824 und 849 MHz und/oder 880 und 915 MHz wird von der dritten RF-Einheit 6 für die Signalübertragung über das Bandpassfilter und die erste Antenne 1 verwendet. Folglich kann die dritte RF-Einheit 6 drahtlos gemäß dem Standard GSM 850 und/oder GSM 900 kommunizieren.
So kann die dritte RF-Einheit 6 mindestens zwei unterschiedliche Frequenzbänder 6R1, 6R2 für den Signalempfang über die erste Antenne 1 und mindestens zwei unterschiedliche Frequenzbänder 6T1, 6T2 für die Signalübertragung über die erste Antenne 1 verwenden.
Gemäß den vorstehend genannten Standards werden die fünften und sechsten Frequenzbänder abwechselnd von der RF-Einheit 6 verwendet.
Das Bandpassfilter 7 überträgt ein zum vorgegebenen niedrigen Frequenzbereich (Unterband) gehöriges Signal automatisch an die dritte RF-Einheit 6. Außerdem überträgt das Bandpassfilter automatisch ein in einen Frequenzbereich (Oberband) einer höheren Frequenz als dem vorgegebenen niedrigen Frequenzbereich (Unterband) fallendes Signal über den Schalter 5' an die erste und zweite RF-Einheit 2', 3'.
Es werden in den Zeichnungen zwar unterschiedliche Elemente für die erste, zweite und dritte RF-Einheit dargestellt, aber es ist klar, dass mehrere RF-Einheiten in einer einzigen elektronischen Schaltung angeordnet werden können. Das gleiche gilt für Bandpassfilter und Schalter.
Es ist darauf hinzuweisen, dass der Begriff "aufweisen/aufweisend" bei seiner Verwendung in der vorliegenden Spezifikation das Vorhandensein von Eigenschaften, Ganzzahlen, Schritte oder Komponenten spezifiziert, nicht aber das Vorhandensein oder das Hinzufügen einer oder mehrerer Eigenschaften, Ganzzahlen, Schritte oder Komponenten oder Gruppen davon ausschließt.

Claims

Funkkommunikationsausstattung aufweisend eine erste Antenne (1); eine erste RF-Einheit (2; 2') zur drahtlosen Kommunikation, welche mit der ersten Antenne (1) verbunden werden kann, wobei die erste RF-Einheit (2; 2') ein erstes Frequenzband (2R1; 2R2) zum Empfang eines Signals über die erste Antenne (1) und ein zweites Frequenzband (2T1; 2T2) zur Übertragung eines Signals über die erste Antenne (1) sowie das erste und zweite Frequenzband (2R1, 2T1; 2R2, 2T2) abwechselnd verwendet; eine zweite RF-Einheit (3; 3') zur drahtlosen Kommunikation, welche mit der ersten Antenne (1) verbunden werden kann, wobei die zweite RF-Einheit (3; 3') ein drittes Frequenzband (3R) zum Empfang eines Signals und ein viertes Frequenzband (3T) zur Übertragung eines Signals sowie das dritte und vierte Frequenzband (3R, 3T) gleichzeitig verwendet; eine zweite Antenne (4); wobei die zweite RF-Einheit (3; 3') gleichzeitig mit der ersten Antenne (1) und der zweiten Antenne (4) verbunden werden kann, und die zweite RF-Einheit (3; 3') ein Signal entweder über die erste oder zweite Antenne (1, 4) empfangen und ein Signal über die andere Antenne (1, 4) übertragen kann, eine dritte RF-Einheit (6) zur drahtlosen Kommunikation, welche mit der ersten Antenne (1) verbunden werden kann, wobei die dritte RF-Einheit (6) ein fünftes Frequenzband (6R1; 6R2) zum Empfang eines Signals über die erste Antenne (1) und ein sechstes Frequenzband (6T1; 6T2) zur Übertragung eines Signals über die erste Antenne (1) sowie das fünfte und sechste Frequenzband (6R1, 6T1; 6R2, 6T2) abwechselnd verwendet; und ein mit der ersten Antenne (1) verbundenes Bandpassfilter (7), wobei das Bandpassfilter (7) ein in einen vorgegebenen Frequenzbereich (LB) fallendes Signal an die dritte RF-Einheit (6) bzw. ein in einen Frequenzbereich (HB) einer höheren Frequenz als dem vorgegebenen Frequenzbereich (LB) fallendes Signal an die erste und zweite RF-Einheit (2, 3; 2', 3') automatisch überträgt.
Funkkommunikationsausstattung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkkommunikationsausstattung (0) weiterhin enthält einen Schalter (5, 5') zur Verbindung des Bandpassfilters (7) mit einem ersten Empfänger (21) oder einem ersten Sender (22) der ersten RF-Einheit (2; 2') bzw. mit einem zweiten Empfänger (31) oder einem zweiten Sender (32) der zweiten RF-Einheit (3; 3'), wobei der zweite Empfänger (31) der zweiten RF-Einheit (3') gleichzeitig mit der zweiten Antenne (4) verbunden ist, wenn das Bandpassfilter mittels des Schalters (5') mit dem zweiten Sender (32) der zweiten RF-Einheit (3') verbunden wird, und wobei der zweite Sender (32) der zweiten RF-Einheit (3) gleichzeitig mit der zweiten Antenne (4) verbunden ist, wenn das Bandpassfilter mittels des Schalters (5) mit dem zweiten Empfänger (31) der zweiten RF-Einheit (3) verbunden wird.
Funkkommunikationsausstattung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Empfänger (31) der zweiten RF-Einheit (3') ständig mit der zweiten Antenne (4) verbunden ist und der zweite Sender (32) der zweiten RF-Einheit (3') selektiv mit dem Bandpassfilter (7) mittels des Schalters (5') verbunden werden kann.
Funkkommunikationsausstattung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Empfänger (21) der ersten RF-Einheit (2; 2') mindestens zwei verschiedene erste Frequenzbänder (2R1, 2R2) zum Empfang eines Signals über die erste Antenne (1) verwenden kann; und der erste Sender (22) der ersten RF-Einheit (2, 2') mindestens zwei verschiedene zweite Frequenzbänder (2T1, 2T2) zur Übertragung eines Signals über die erste Antenne (1) verwenden kann.
Funkkommunikationsausstattung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das von der ersten RF-Einheit (2; 2') zum Empfang eines Signals verwendete erste Frequenzband (2R2) zwischen 1930 MHz und 1990 MHz und das von ihr zur Übertragung eines Signals verwendete zweite Frequenzband (2T2) zwischen 1850 MHz und 1910 MHz liegt, oder das von der ersten RF-Einheit (2; 2') zum Empfang eines Signals verwendete erste Frequenzband (2R1) zwischen 1805 MHz und 1880 MHz und das von ihr zur Übertragung eines Signals verwendete zweite Frequenzband (2T1) zwischen 1710 MHz und 1785 MHz liegt.
Funkkommunikationsausstattung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das von der zweiten RF-Einheit (3; 3') zum Empfang eines Signals verwendete dritte Frequenzband (3R) zwischen 2110 MHz und 2170 MHz und das von ihr zur Übertragung eines Signals verwendete vierte Frequenzband (3T) zwischen 1920 MHz und 1980 MHz liegt.
Funkkommunikationsausstattung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte RF-Einheit (6) mindestens zwei verschiedene fünfte Frequenzbänder (6R1, 6R2) zum Empfang eines Signals über die erste Antenne (1) verwenden kann; und die dritte RF-Einheit (6) mindestens zwei verschiedene sechste Frequenzbänder (6T1, 6T2) zur Übertragung eines Signals über die erste Antenne (1) verwenden kann.
Funkkommunikationsausstattung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das von der dritten RF-Einheit (6) zum Empfang eines Signals verwendete fünfte Frequenzband (6R2) zwischen 869 MHz und 894 MHz und das von ihr zur Übertragung eines Signals verwendete sechste Frequenzband (6T2) zwischen 824 MHz und 849 MHz liegt, oder das von der dritten RF-Einheit (6) zum Empfang eines Signals verwendete fünfte Frequenzband (6R1) zwischen 925 MHz und 960 MHz und das von ihr zur Übertragung eines Signals verwendete sechste Frequenzband (6T1) zwischen 880 MHz und 915 MHz liegt.
Funkkommunikationsausstattung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkkommunikationsausstattung (0) weiterhin enthält einen ersten Anschluss (8) zur Verbindung einer ersten externen Antenne mit der Funkkommunikationsausstattung (0), wobei die erste externe Antenne die erste Antenne (1) ersetzen kann.
Funkkommunikationsausstattung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkkommunikationsausstattung (0) weiterhin enthält einen zweiten Anschluss (9) zur Verbindung einer zweiten externen Antenne mit der Funkkommunikationsausstattung (0), wobei die zweite externe Antenne die zweite Antenne (4) ersetzen kann.
Funkkommunikationsausstattung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste RF-Einheit (2; 2') und/oder die dritte RF-Einheit (6) gemäß dem GSM-(Global System for Mobile Communications)-Standard und/oder dem DCS-(Digital Communication System)-Standard gesteuert werden, und die zweite RF-Einheit (3; 3') gemäß dem WCDMA-(Wideband Code Division Multiple Access)-Standard gesteuert wird.
Funkkommunikationsausstattung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkkommunikationsausstattung (0) tragbar ist.
Funkkommunikationsausstattung nach einem der vorstehenden Ansprache, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkkommunikationsausstattung (0) ein Mobiltelefon ist.