DE60310913T2 - Verbesserungen in oder im zusammenhang mit drahtlosen endgeräten - Google Patents

Verbesserungen in oder im zusammenhang mit drahtlosen endgeräten Download PDF

Info

Publication number
DE60310913T2
DE60310913T2 DE60310913T DE60310913T DE60310913T2 DE 60310913 T2 DE60310913 T2 DE 60310913T2 DE 60310913 T DE60310913 T DE 60310913T DE 60310913 T DE60310913 T DE 60310913T DE 60310913 T2 DE60310913 T2 DE 60310913T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
receive
transmit
filter
filters
pifa
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60310913T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60310913D1 (de
Inventor
Kevin R. Redhill BOYLE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NXP BV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Application granted granted Critical
Publication of DE60310913D1 publication Critical patent/DE60310913D1/de
Publication of DE60310913T2 publication Critical patent/DE60310913T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10Resonant slot antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/08Radiating ends of two-conductor microwave transmission lines, e.g. of coaxial lines, of microstrip lines
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/35Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using two or more simultaneously fed points
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0442Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular tuning means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/045Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)
  • Adornments (AREA)
  • Telephone Function (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)

Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen in oder im Zusammenhang mit drahtlosen Endgeräten, und insbesondere aber nicht ausschließlich auf drahtlose Endgeräte, die nach Protokollen arbeiten, wie Frequenzteilungsduplex-(FDD-)Systeme wie GSM, DCS und UMTS, die gesonderte Sende- und Empfangs-Frequenzbänder haben.
  • Technischer Hintergrund
  • Üblicherweise haben Zellulartelefone eine gemeinsame Antenne für den Empfang und das Senden von Signalen in einer relativ weiten Bandbreite. Der Technik nach sind verschiedene Antennenanordnungen bekannt, die eine ausreichend weite Bandbreite haben, um sowohl die Sender- als auch die Empfängerfrequenzen abzudecken, die im FDD-System verwendet werden.
  • Die US-Patentschrift 5.659.886 enthüllt in der Einleitung, dass in herkömmlichen mobilen Einheiten für digitale Funkkommunikation sowohl der Empfänger als auch der Sender über einen Sende-Bandpassfilter und einen Empfangs-Bandpassfilter an eine gemeinsame Empfangs/Sende-Antenne angeschlossen sind. Diese Filter können als dielektrische Filter oder akustische Wellenfilter hergestellt sein. Da derartige Bauteile schwer als integrierte Schaltungen herzustellen und sie auch relativ sperrig sind, schlägt diese Patentschrift vor, dass der Sende-Bandpassfilter durch einen Isolator ersetzt wird, um den Platzbedarf zu reduzieren. In dem spezifisch beschriebenen Beispiele enthält die gemeinsame Antenne eine externe Peitschenantenne. Isolatoren werden an sich als ineffiziente Bauelemente betrachtet, da sie Leistung zerstreuen können, die von der Antenne reflektiert wird.
  • Das US-Patent 4.672.685 enthüllt eine Schmalband-Antennenanordnung, die sich dafür eignet, im niedrigen Bereich einer tragbaren Zweiweg-Funkausrüstung eingesetzt zu werden. Die Antennenanordnung enthält eine Grundplatte, Sende- und Empfangsfilter, gekoppelt über respektive Sende- und Empfangs-Übertragungsleitungen an ein Ende von respektive Sende- und Empfangs-Strahlungselementen aus stabförmigem Metall. Die anderen, entfernteren Enden des ersten und zweiten Strahlungselements sind an respektive Enden einer serpentinenförmigen Übertragungsleitung angeschlossen.
  • Da die serpentinenförmige Übertragungsleitung einen relativ großen Abstand zur Grundplatte hat, ist ihre charakteristische Impedanz wesentlich höher als die der Sende- und Empfangs-Übertragungsleitungen. Das Sende-Strahlungselement entspricht durch Anpassung der Länge der Empfangs-Übertragungsleitung einer Impedanz von 50 Ohm, um die hohe Reaktanz des Empfangsfilters bei den Sendefrequenzen auf einen Wert zu wandeln, der an einem Ende des Sende-Strahlungselements 50 Ohm Impedanz entspricht. Eine induktive Reaktanz von ungefähr 60 Ohm an der Basis des Empfangs-Strahlungselements führt am Sende-Antenneneingang zur gewünschten Entsprechung. Das Gegenteilige findet statt, wenn das Empfangs-Strahlungselement und die Länge der Sende-Übertragungsleitung entsprechend angepasst werden. Die erwähnte Antenne sieht gesondert angepasste Empfangs- und Sendeeingänge vor, damit keine zusätzlichen Schaltungen wie ein Duplexgerät oder entsprechende Schaltungen benötigt werden. Diese Antenne erlaubt insbesondere einer Schmalbandantenne dualen Bandbetrieb.
  • Diese Patentschrift berücksichtigt nicht das Problem, wie man eine relativ große Bandbreite in einem physisch kleinen Handapparat erhalten kann.
  • Die Einleitung des japanischen Patents 61265905 enthüllt eine Schleifenantenne mit einem ersten und zweiten Ende. Es sind erste und zweite Reihen-Parallel-Resonanzschaltungen an respektive das erste und das zweite Ende gekoppelt. Die Verbindung der Schleifenantenne und der ersten und der zweiten Resonanzschaltung führt grundsätzlich zu den selben Resonanzen mit zwei gewünschten Frequenzen, wobei es einer Antenne ermöglicht wird, zwischen der Übertragungs- und Empfangsausrüstung mit verschiedenen Betriebsfrequenzen geteilt zu werden.
  • Drahtlose Endgeräten wie Mobilofone haben teilweise eine innen gelegene Antenne, wie eine Planar-Invertierte-F-Antenne (PIFA) oder ähnliches, wobei solche Antennen (in Bezug auf eine Wellenlänge) klein sind und deshalb den grundlegenden Beschränkungen kleiner Antennen mit schmalem Band unterliegen. Allerdings erfordern zellulare Funkkommunikationssysteme wie UMTS, dass eine PIFA eine normierte Bandbreite von 13,3% hat. Für den Erhalt solch einer Bandbreite beispielsweise bei einer PIFA ist ein beträchtliches Volumen erforderlich, da eine direkte Beziehung zwischen der Bandbreite der Antenne und ihrem Volumen besteht, aber solch ein Volumen steht beim derzeitigen Trend zu kleinen Handapparaten nicht zur Verfügung. Folglich ist es aufgrund der hiervor beschriebenen Beschränkungen nicht möglich, eine effizient weite Bandstrahlung mit kleinen Antennen, wie sie in derzeitigen drahtlosen Endgeräten vorhanden sind, zu erreichen.
  • Enthüllung der Erfindung
  • Ein Ziel dieser Erfindung ist es, die gewünschten Frequenzbänder in einer relativ weiten Bandbreite mit einer relativ kleinvolumigen gemeinsamen Empfangs/Sende-Antenne abzudecken.
  • Gemäß einem Aspekt dieser Erfindung ist ein drahtloses Endgerät für die Verwendung in den Sende- und Empfangs-Frequenzbändern eines Frequenz-Duplex-Systems angeordnet, in welchem die Bandbreiten der Sende- und Empfangsbänder verschieden sind, wobei das drahtlose Endgerät Empfangs- und Sendestufen enthält, einen Empfangsfilter und einen Sendefilter, respektive an die Empfangs- und Sendestufen gekoppelt, und Signalübertragungsmittel, über respektive Eingänge an den Empfangs- und Sendefilter gekoppelt, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalübertragungsmittel eine Planar-Invertierte-F-Antenne (PIFA) einer ausreichenden Bandbreite enthalten, um das größere der Empfangs- und Sende-Frequenzbänder abzudecken, dass die zwei Schlitze die PIFA in ein mittleres Element und zwei äußere Elemente teilen, wobei das mittlere und die äußeren Elemente miteinander verbunden sind, dass ein freies Ende des mittleren Elements an eine Grundplatte angeschlossen ist und dass die freien Enden der zwei äußeren Elemente respektive an den Empfänger- und Senderfilter angeschlossen sind.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt dieser Erfindung ist ein Modul für die Verwendung in einem drahtlosen Endgerät für den Betrieb in den Sende- und Empfangs-Frequenzbändern eines Frequenz-Duplex-Systems angeordnet, in welchem die Bandbreiten der Sende- und Empfangsbänder verschieden sind, wobei das Modul einen Empfangsfilter und einen Sendefilter enthält, die jeweils Mittel für den Anschluss an eine Empfangsstufe und eine Sendestufe eines drahtlosen Endgeräts enthalten, und Signalübertragungsmittel, über respektive Eingänge an den Empfangs- und Sendefilter gekoppelt, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalübertragungsmittel eine Planar-Invertierte-F-Antenne (PIFA) einer ausreichenden Bandbreite enthalten, um das größere der Empfangs- und Sende-Frequenzbänder abzudecken, dass die zwei Schlitze die PIFA in ein mittleres Element und zwei äußere Elemente teilen, wobei das mittlere und die äußeren Elemente miteinander verbunden sind, dass ein freies Ende des mittleren Elements an eine Grundplatte angeschlossen ist und dass die freien Enden der zwei äußeren Elemente respektive an den Empfänger- und Senderfilter angeschlossen sind.
  • Diese Erfindung gründet auf der Erkenntnis, dass Filter verwendet werden können, um eine Schmalband-Antennestruktur mit verschiedenen Frequenzen innerhalb eines Durchlassbands zur Überbrückung der Sender- und Empfänger-Durchlassbänder eines FDD-Systems verwenden zu können.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung enthält die Antennestruktur eine PIFA. Die PIFA kann zwei Differenzialschlitze enthalten, welche die PIFA in ein mittleres Element und zwei äußeren Elemente teilt, welche an einem Ende miteinander verbunden sind. Ein freies Ende des mittleren Elements ist an eine Grundplatte angeschlossen, und die freien Enden der zwei äußeren Elemente sind respektive an den Sende- und Empfangsfilter angeschlossen.
  • Die Filter können Solid-State-Filter wie Bulk-Acoustic-Wave-(BAW-) und Surface-Acoustic-Wave-(SAW-)Filter sein.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird jetzt anhand von Beispielen hinsichtlich der beigefügten Zeichnungen beschrieben, von denen:
  • 1 ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines drahtlosen Endgeräts ist, das entsprechend dieser Erfindung gefertigt wurde,
  • 2 ein Diagramm einer gedruckten Schaltung mit einer PIFA und einem Sende- und Empfangsfilter ist,
  • 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Strahlungs- (oder allgemeinen) und Abgleichs- (oder differenziellen) Modi der PIFA ist,
  • 4 ein Diagramm der Antennestruktur ist, respektive an BAW-Sender- und Empfängerfilter angeschlossen, und
  • 5 die S11-Reaktion der Antennestruktur und BAW-Filter ist.
  • In den Zeichnungen wurden für entsprechende Merkmale selbe Verweisnummern verwendet.
  • Ausführungsmodi der Erfindung
  • In Bezug auf 1 enthält der Sender/Empfänger einen Senderbereich Tx mit einem Signaleingangsterminal 10, gekoppelt an eine Eingangssignal-Verarbeitungsstufe (SPT) 12. Die Stufe 12 ist an einen Modulator (MOD) 14 gekoppelt, welcher ein moduliertes Signal an einen Frequenz-Aufwärtswandler ausgibt, mit einem Multiplizierer 16, an den auch ein Signalgenerator 18 wie ein Frequenzsynthesizer angeschlossen ist. Das in der Frequenz aufwärtsgewandelte Signal ist über einen Leistungsverstärker 20, einen Senderfilter 22 und ein Entsprechungs/Frequenz-Tuningnetzwerk 23 an eine Signalübertragungsstruktur 24 gekoppelt.
  • Ein Empfängerbereich Rx des Sender/Empfängers enthält einen rauscharmen Verstärker 28, über ein Entsprechungs/Frequenz-Tuningnetzwerk 25 und einen Empfängerfilter 26 an die Signalübertragungsstruktur 24 gekoppelt. Ein Ausgang des rauscharmen Verstärkers 28 ist an einen Frequenz-Abwärtswandler mit einem Multiplizierer 30 und einem Signalgenerator 32 wie einen Frequenzsynthesizer gekoppelt. Das in der Frequenz abwärtsgewandelte Signal wird in einem Demodulator (DEMOD) 34 demoduliert, und sein Ausgang wird einer Signalverarbeitungsstufe (SPR) 36 zugeführt, welche ein Ausgangssignal an ein Terminal 38 ausgibt. Der Betrieb des Sender/Empfängers wird von einem Prozessor 40 gesteuert.
  • In Bezug auf 2 hat eine gedruckte Schaltung PCB (nicht gezeigte) Bauteile auf einer Seite und eine Grundplatte GP auf der gegenüberliegenden Seite. Eine PIFA 24 ist auf die PCB montiert, oder sie wird von ihr getragen. Die PIFA kann auf verschiedene alternative Arten eingebaut werden, beispielsweise als vorgeformte Metallplatte, die von der PCB unter Verwendung von Teilen eines isolierenden Materials getragen wird, als vorgeätzter Teil einer gedruckten Schaltung, die von der PCB getragen wird, als Block eines isolierenden Materials mit der PIFA, gebildet durch selektives Ätzen einer leitenden Schicht auf dem isolierenden Material oder durch selektiven Druck einer leitenden Schicht auf den isolierenden Block oder im Fall des Zellulartelefons als Antenne. Für die Verwendung bei UMTS-Frequenzen hat die PIFA 24 eine Länge (Dimension „a") von 30 mm, eine Höhe (Dimension „b") von 10 mm und eine Tiefe (Dimension „c") von 4 mm. Diese Dimensionen ermöglichen es der PIFA 24, eine ausreichende Bandbreite zu haben, um das größere der FDD-UMTS-Bänder abzudecken. Die Bandbreite beträgt grundsätzlich 3,1%. Dies liegt mehr als einem Faktor von 4 unter der erforderlichen Bandbreite, um das gesamte UMTS-Band abzudecken (ungefähr 13,3%). Nominal ist die PIFA 24 zwischen den Sende- und Empfangsbändern resonant.
  • Die PIFA 24 hat zwei Differenzialschlitze 42, 44, die von einer Kante zur anderen teilweise längs verlaufen. Dies ähnelt einem Kamm mit drei Spitzen oder Elementen PR1, PR2 und PR3, die an einem ihrer Enden miteinander verbunden und an ihren anderen Enden frei sind. Das mittlere Element PR2 ist über eine gemeinsame Kurzschlussklemme 46 an die Grundplatte GP der PCB angeschlossen. Das Element PR1 ist über eine Klemme 48 an den Ausgang des Senderfilters 22 (1) gekoppelt, und das Element PR3 ist über eine Klemme 50 an den Eingang des Empfängerfilters 26 (1) gekoppelt.
  • Die Differenzialschlitze 42, 44 können auch für das Tuning der Resonanzfrequenz der Antenne verwendet werden. Mit asymmetrischen Schlitze, also Schlitzen verschiedener Längen und/oder verschiedener Formen, werden über die Klemmen 48, 50 verschiedene Resonanzfrequenzen an den zwei Eingängen erhalten.
  • Die Differenzialschlitze sind nicht unbedingt notwendig, aber ohne sie gibt es ein potenzielles Problem der Induktanz bei der Kopplung des Filters zur Speisung der Kurzschlussklemme 46. Die Schlitze erhöhen die Differenzial-Modusreaktanz und erleichtern die Isolation des nicht benutzten Ports, also des Empfängerports im Sendemodus und umgekehrt im Empfangsmodus. Dies ist in 3 abgebildet, wo die Zeichnung links eine Ausführungsform der PIFA 24 mit dem Element PR2, kurzgeschlossen an die Masse, und eine Signalquelle S1, gekoppelt an das Element PR1, zeigt. Ein Pfeil IV zeigt, dass diese Speisungsanordnung einen Differenzialport bildet. Die so angeschlossene PIFA 24 kann als äquivalent zur Verbindung eines Strahlungs- (oder gemeinsamen) Modus 24R und eines Abgleichs- (oder differenziellen) Modus 24B bezeichnet werden. Im Strahlungsmodus 24R sind im Phasesignal die Quellen S2 und S3 respektive an die Elemente PR1 und PR2 gekoppelt, und die PIFA erweist sich als eine einteilige Antenne. Im Falle des abgeglichenen Modus 24B sind Nichtphasequellen S4 und S5 respektive an die Elemente PR1 und PR2 gekoppelt, sodass der Strom entlang PR1 nach PR2 fließt, wie von den Pfeilen 54, 56 gezeigt, und über Schlitz 42 ein Feld besteht. In diesem Modus wird die Differenzial-Modusreaktanz erhöht, und es ist leichter, den nicht benutzten Port mit dem Tuning des Filters zu isolieren, um eine reflektierende Termination, beispielsweise eine Leerlauf- oder Kurzschlussschaltung an der Antenne, zu erhalten.
  • In Bezug auf 4 enthält der Senderfilter 22 einen unabgeglichenen BAW-Abzweigfilter mit 4 Elementen, über das Entsprechungs/Frequenz-Tuningnetzwerk 23 an das Antennenelement PR1 gekoppelt. Dieser Filtertyp ermöglicht einen unabgeglichenen Eingang und Ausgang, was allgemein für einen Sender erforderlich ist. Eine Quellimpedanz, dargestellt von einer 50-Ohm-Impedanz 60, ist über einen 2nH-Induktor 62 an den Eingang des Filters 22 gekoppelt. Ein 6nH-Induktor 64 koppelt einen Ausgang des Filters 22 an das Antennenelement PR1. Die Induktoren 62 und 64 dienen Tuningzwecken, und der Wert des Induktors 64 ist so optimiert, dass er die Resonanzfrequenz der PIFA 24 ebenfalls auf den für das Senderfrequenzband erforderlichen Wert vermindert. Außerdem ist er so angeordnet, dass er bei der Empfängerfrequenz zusammen mit der statischen Kapazitanz des BAW-Filterausgangs (nicht gezeigt) annähernd eine Kurzschlussschaltung bildet.
  • Der Empfängerfilter 26 enthält einen abgeglichenen BAW-Brückefiltertyp mit einem Abgleicheingang für den Anschluss an eine 50-Ohm-Quellimpedanz 70, die in der in 1 gezeigten Ausführungsform den rauscharmen Verstärker 28 und einen an das Element PR3 der PIFA 24 gekoppelten unabgeglichenen Ausgang enthält. Ein 1,5 nH-Reiheninduktor 72 und eine 2,4-pF-Nebenschlusskapazität 74 sind in der Eingangsschaltung des Filters 26 angeordnet und enthalten das Entsprechungs/Frequenz-Tuningnetzwerk 25. Die Kapazität 74 erhöht die Resonanzfrequenz der Antenne, und der Induktor 72 gewährleistet, dass die Empfängerseite angepasst wird und dass die Verbindung der statischen Kapazitanz des Senderfilters (nicht gezeigt) und die externen Schaltungen eine annähernde Kurzschlussschaltung zur Antenne des Empfängers bilden.
  • 5 zeigt die S11-Reaktion für die verbundene PIFA- und Filterverbindung, wie in 4 dargestellt, zusammen mit einem idealisierten Merkmal 84, mit einer strichpunktierten Linie dargestellt, für einen Breitbandantennenbetrieb über das UMTS-Frequenzband. Die S11-Reaktion enthält ein Sendermerkmal 80, dargestellt mit einer durchgehenden Linie, und ein Empfängermerkmal 82, dargestellt mit einer gestrichelten Linie. In Bezug auf das Sendermerkmal 80 zeigen die respektive mit r1 und r2 bezeichneten Punkte eine Abschwächung von –18,428 dB bei einer Frequenz von 1,920 GHz und eine Abschwächung von –6,282 dB bei einer Frequenz von 1,980 GHz. Im Falle des Empfängermerkmals 82 zeigen die respektive mit r3 und r4 bezeichneten Punkte eine Abschwächung von –14,057 dB bei einer Frequenz von 2,110 GHz und eine Abschwächung von –13,471 dB bei einer Frequenz von 2,170 GHz.
  • Es ist eindeutig, dass sowohl in den Sender- als auch in den Empfängerbändern unter Verwendung einer Antenne, die zu klein ist, um beide Bänder gleichzeitig abzudecken, eine annehmbare Leistung erreicht wird. In der in 4 gezeigten Verbindung wurde der Empfänger zuerst optimiert, wonach er eine bessere Leistung zeigte, was durch die inhärent bessere Leistung des Brückenfilters 24 erleichtert wird. Allerdings wird davon ausgegangen, dass die Senderleistung mit weiteren Konstruktionsiterationen noch verbessert werden könnte.
  • 5 bestätigt, dass das Konzept der Filterverwendung für den Erhalt einer Antenne, die bei verschiedenen Frequenz-Duplex-Frequenzen eingesetzt werden kann, aufgeht. Ähnliche Ergebnisse können mit anderen Filtertypen als mit BAW-Filtern, wie mit SAW- und Keramikfilter erhalten werden.
  • In dieser Patentschrift und diesen Ansprüchen schließt das Wort „ein" oder „eine" vor einem Element nicht das Vorhandensein von vielen derartigen Elementen aus. Außerdem schließt das Wort „enthält" nicht das Vorhandensein anderer Elemente oder Schritte als die aufgeführten aus.
  • MOD
    = Modulator
    SPT
    = Eingangssignal-Verarbeitungsstufe
    Tx
    = Senderbereich
    PR1–3
    = Kammelemente
    Rx
    = Empfängerbereich
    DEMOD
    = Demodulator
    SPR
    = Signalverarbeitungsstufe
    r1–4
    = Diagrammpunkte
    GHz
    = Gigaherz
    24R
    = Strahlungs- (oder gemeinsamer) Modus
    24B
    = Abgleichs- (oder differenzieller) Modus
    S1–5
    = Signalquellen
    nH
    = Nanohenry
    pF
    = Pikofarad

Claims (8)

  1. Drahtloses Endgerät für die Verwendung in den Sende- und Empfangs-Frequenzbändern eines Frequenz-Duplex-Systems, in welchem die Bandbreiten der Sende- und Empfangsbänder verschieden sind, wobei das drahtlose Endgerät Empfangs- (Rx) und Sendestufen (Tx) enthält, einen Empfangsfilter (26) und einen Sendefilter (22), respektive an die Empfangs- (Rx) und Sendestufen (Tx) gekoppelt, und Signalübertragungsmittel (22, 24, 26), über respektive Eingänge an den Empfangs- und Sendefilter gekoppelt, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalübertragungsmittel eine Planar-Invertierte-F-Antenne (PIFA) (24) mit einer ausreichenden Bandbreite enthalten, um das größere der Empfangs- und Sende-Frequenzbänder abzudecken, dass die zwei Schlitze (42, 44) die PIFA in ein mittleres Element (PR2) und zwei äußere Elemente (PR1, PR3) teilen, wobei das mittlere und die äußeren Elemente an einem Ende miteinander verbunden sind, dass das andere Ende des mittleren Elements an eine Grundplatte (GP) angeschlossen ist und dass das andere Ende der zwei äußeren Elemente respektive an den Empfänger- (26) und Senderfilter (22) angeschlossen sind.
  2. Endgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (42, 44) grundsätzlich dieselbe Größe und Form haben.
  3. Endgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (42, 44) asymmetrisch sind.
  4. Endgerät gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender- (22) und Empfängerfilter (26) Bulk-Acoustic-Wave-(BAW-)Filter sind.
  5. Modul für die Verwendung in einem drahtlosen Endgerät für den Betrieb in den Sende- und Empfangs-Frequenzbändern eines Frequenz-Duplex-Systems, in welchem die Bandbreiten der Sende- und Empfangsbänder verschieden sind, wobei das Modul einen Empfangsfilter (26) und einen Sendefilter (22) enthält, die jeweils Mittel für den Anschluss an eine Empfangsstufe (Rx) und eine Sendestufe (Tx) eines drahtlosen Endgeräts enthalten, und Signalübertragungsmittel (22, 24, 26), über respektive Eingänge an den Empfangs- und Sendefilter gekoppelt, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalübertragungsmittel eine Planar-Invertierte-F-Antenne (PIFA) (24) mit einer ausreichenden Bandbreite enthalten, um das größere der Empfangs- und Sende-Frequenzbänder abzudecken, dass die zwei Schlitze (42, 44) die PIFA in ein mittleres Element (PR2) und zwei äußere Elemente (PR1, PR3) teilen, wobei das mittlere und die äußeren Elemente an einem Ende miteinander verbunden sind, dass das andere Ende des mittleren Elements an eine Grundplatte (GP) angeschlossen ist und dass die anderen Enden der zwei äußeren Elemente respektive an den Empfänger- (26) und Senderfilter (22) angeschlossen sind.
  6. Modul gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (42, 44) grundsätzlich dieselbe Größe und Form haben.
  7. Modul gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (42, 44) asymmetrisch sind.
  8. Modul gemäß Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender- und Empfängerfilter Bulk-Acoustic-Wave-(BAW-)Filter sind.
DE60310913T 2002-04-09 2003-04-01 Verbesserungen in oder im zusammenhang mit drahtlosen endgeräten Expired - Lifetime DE60310913T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0208130 2002-04-09
GBGB0208130.5A GB0208130D0 (en) 2002-04-09 2002-04-09 Improvements in or relating to wireless terminals
PCT/IB2003/001396 WO2003085777A1 (en) 2002-04-09 2003-04-01 Improvements in or relating to wireless terminals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60310913D1 DE60310913D1 (de) 2007-02-15
DE60310913T2 true DE60310913T2 (de) 2007-10-11

Family

ID=9934507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60310913T Expired - Lifetime DE60310913T2 (de) 2002-04-09 2003-04-01 Verbesserungen in oder im zusammenhang mit drahtlosen endgeräten

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7443810B2 (de)
EP (1) EP1500161B1 (de)
JP (1) JP4242783B2 (de)
KR (1) KR101016905B1 (de)
CN (1) CN100391047C (de)
AT (1) ATE350776T1 (de)
AU (1) AU2003216613A1 (de)
DE (1) DE60310913T2 (de)
GB (1) GB0208130D0 (de)
WO (1) WO2003085777A1 (de)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4308073B2 (ja) * 2004-04-30 2009-08-05 アルプス電気株式会社 信号受信装置
JP4284252B2 (ja) * 2004-08-26 2009-06-24 京セラ株式会社 表面実装型アンテナおよびそれを用いたアンテナ装置ならびに無線通信装置
EP1710926A1 (de) * 2005-04-05 2006-10-11 Stmicroelectronics Sa Empfangsschaltung für ein rekonfigurierbares Multimodetelefon
US7936307B2 (en) * 2006-07-24 2011-05-03 Nokia Corporation Cover antennas
EP1914835B1 (de) * 2006-10-20 2014-05-14 BlackBerry Limited Mobiles Funkgerät mit mehrerer Sendern/Empfängern, die gleichzeitig eine gemeinsame Antenne nutzen und entsprechende Verfahren
US7595759B2 (en) * 2007-01-04 2009-09-29 Apple Inc. Handheld electronic devices with isolated antennas
US8350761B2 (en) 2007-01-04 2013-01-08 Apple Inc. Antennas for handheld electronic devices
US7848713B2 (en) * 2007-09-10 2010-12-07 Qualcomm Incorporated Common mode signal attenuation for a differential duplexer
US8106836B2 (en) * 2008-04-11 2012-01-31 Apple Inc. Hybrid antennas for electronic devices
JP4437167B2 (ja) * 2008-04-21 2010-03-24 パナソニック株式会社 アンテナ装置及び無線通信装置
US9088073B2 (en) 2012-02-23 2015-07-21 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited High isolation single lambda antenna for dual communication systems
US8948707B2 (en) 2013-01-07 2015-02-03 Google Technology Holdings LLC Duplex filter arrangements for use with tunable narrow band antennas having forward and backward compatibility
DE102013105999A1 (de) * 2013-06-10 2014-12-24 Epcos Ag Mobilfunkgerät mit gemeinsam genutztem Filter, Verfahren zum Betrieb des Mobilfunkgeräts und Verwendung eines Filters
CN110957573B (zh) * 2019-11-25 2022-03-29 北京军懋国兴科技股份有限公司 双频段机载复合天线

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US614096A (en) * 1898-11-15 Hiland flowers
US467268A (en) * 1892-01-19 The no
JPS61265905A (ja) * 1985-05-20 1986-11-25 Toyo Commun Equip Co Ltd 二周波共用アンテナ
US4672685A (en) 1986-01-03 1987-06-09 Motorola, Inc. Dual band antenna having separate matched inputs for each band
AT393054B (de) * 1989-07-27 1991-08-12 Siemens Ag Oesterreich Sende- und/oder empfangsanordnung fuer tragbare geraete
GB9309368D0 (en) * 1993-05-06 1993-06-16 Ncr Int Inc Antenna apparatus
US5926139A (en) * 1997-07-02 1999-07-20 Lucent Technologies Inc. Planar dual frequency band antenna
FI113212B (fi) * 1997-07-08 2004-03-15 Nokia Corp Usean taajuusalueen kaksoisresonanssiantennirakenne
SE511749C2 (sv) * 1998-04-07 1999-11-15 Ericsson Telefon Ab L M Antennomkopplare
FI113211B (fi) * 1998-12-30 2004-03-15 Nokia Corp Balansoitu suodatinrakenne ja matkaviestinlaite
FI112986B (fi) * 1999-06-14 2004-02-13 Filtronic Lk Oy Antennirakenne
GB0101667D0 (en) * 2001-01-23 2001-03-07 Koninkl Philips Electronics Nv Antenna arrangement
GB0105440D0 (en) 2001-03-06 2001-04-25 Koninkl Philips Electronics Nv Antenna arrangement
US6664931B1 (en) * 2002-07-23 2003-12-16 Motorola, Inc. Multi-frequency slot antenna apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
GB0208130D0 (en) 2002-05-22
JP2005522904A (ja) 2005-07-28
DE60310913D1 (de) 2007-02-15
JP4242783B2 (ja) 2009-03-25
CN100391047C (zh) 2008-05-28
US20050213521A1 (en) 2005-09-29
KR20040097301A (ko) 2004-11-17
KR101016905B1 (ko) 2011-02-22
WO2003085777A1 (en) 2003-10-16
US7443810B2 (en) 2008-10-28
CN1647311A (zh) 2005-07-27
EP1500161A1 (de) 2005-01-26
ATE350776T1 (de) 2007-01-15
AU2003216613A1 (en) 2003-10-20
EP1500161B1 (de) 2007-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016103457B4 (de) Akustische Filtervorrichtung mit kombiniertem Durchlassband
DE10150159B4 (de) Impedanzanpassungsschaltung für einen Mehrband-Leisungsverstärker
DE10053205B4 (de) Kombinierte Frontendschaltung für drahtlose Übertragungssysteme
DE60034747T2 (de) Hochfrequenzschaltermodul
DE60318199T2 (de) Antennenanordnung und modul mit der anordnung
DE60036283T2 (de) Struktur einer radiofrequenz-eingangsschaltung
DE60211316T2 (de) Antennenanordnung
DE102014108135B4 (de) Balun mit vier LC Elementen und Gegentakt-Verstärkerschaltkreis mit Balun
DE69910039T2 (de) Doppelband-patchantennensystem mit erweiterter bandbreiteund dazugehörige verfahren für breitbandbetrieb
DE60306513T2 (de) Antennenanordnung
DE60217268T2 (de) Diplexer, Hochfrequenzschalter und dessen Verwendung in einer Antennenweiche
EP1114523B1 (de) Mehrband-antennenschalter
DE102012010201B4 (de) Kommunikationsmodul
DE112009004700B4 (de) Hochfrequenzmodul
DE102014102641B4 (de) Integriertes Empfangsfilter mit angepasstem Symmetrierglied
DE60310913T2 (de) Verbesserungen in oder im zusammenhang mit drahtlosen endgeräten
DE112006001884B4 (de) Elektrisches Bauelement
DE102010046677A1 (de) Schaltungsanordnung
DE20222017U1 (de) Zweikanaldurchlassbandfiltersystem, welches akustische Resonatoren in Gittertopologie verwendet
WO2002035723A1 (de) Multiband-endgerät
DE10321247B4 (de) Verlustarmes Sendemodul
EP0981177A2 (de) Sende- und Empfangsvorrichtung
DE202020106896U1 (de) Hochfrequenzmodul und Kommunikationsgerät
DE10126624A1 (de) Duplexer und mobile Kommunikationsvorrichtung unter Verwendung desselben
DE602005006016T2 (de) Mobiltelefon mit eingebauter planarer fernsehantenne zur zurückweisung von funktelefonsignalen

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: NXP B.V., EINDHOVEN, NL

8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: EISENFUEHR, SPEISER & PARTNER, 10178 BERLIN