DE69229246T2

DE69229246T2 - Im Auto montierter Verstärker für Einsteckverbindung mit einem Mobilfunktelefon

Info

Publication number: DE69229246T2
Application number: DE69229246T
Authority: DE
Inventors: Naoki Hirasawa; Shinichi Kobayashi
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1991-03-27
Filing date: 1992-03-27
Publication date: 2000-02-10
Anticipated expiration: 2012-03-28
Also published as: DE69229246D1; EP0506443A3; CA2064129A1; US5369803A; EP0506443B1; CA2064129C; EP0506443A2; AU1386692A; AU655243B2

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen im Auto montierten Zusatzverstärker zur Steckverbindung mit einem Mobilfunktelefon, oder einer tragbaren Einheit, wie es im folgenden genannt wird, die in einem zellularen Autotelefonsystem enthalten ist. Insbesondere handelt die vorliegende Erfindung von einem solchen Zusatzverstärker, der den Verlust von Hochfrequenzsignalen infolge der Verbindung mit der tragbaren Einheit verringert.

Beschreibung des Stands der Technik

Ein Autotelefon der beschriebenen Art ist selektiv in einer tragbaren Betriebsart, in der eine tragbaren Einheit von einem Zusatzverstärker getrennt ist, oder in einer im Auto montierten Betriebsart, in der es in den Zusatzverstärker gesteckt ist, betreibbar. In der tragbaren Betriebsart unterhält die tragbare Einheit eine Kommunikation durch Verwendung einer eingebauten Telefonantenne. In der im Auto montierten Betriebsart ist die tragbare Einheit in eine im Auto montierte Vorrichtung gesteckt, die aus einer Verbindungseinheit, mit der die Einheit trennbar verbunden ist, einer Spiralschnur, die zuvor mit der Verbindungseinheit durch ein Koaxialkabel verbunden wird, einer Leistungsverstärkereinheit, die mit der Spiralschnur verbunden ist und an ihrem Platz zum Beispiel in einem Kofferraum befestigt ist, und einer Autoantenne, die mit der Leistungsverstärkereinheit verbunden ist, besteht. Ein solches System wird in EP-A2-0310318 beschrieben.
In der tragbaren Betriebsart moduliert die tragbare Einheit ein Trägersignal, das durch einen ersten Frequenzsynthesizer erzeugt wird, mit einem Kommunikationssignal und anderen Signalen, um dadurch ein erstes zu sendendes Sendesignal zu erzeugen. Die Telefonantenne wandelt das erste Sendesignal in ein Radiofrequenz- (RF-) Signal um und sendet es dann an eine Basisstation. Die Telefonantenne wandelt auch ein RF-Signal, das von der Basisstation gesendet wird, in ein erstes Empfangssignal um, und ein Empfangsverstärker verstärkt das erste Empfangssignal. Ein erster Empfangsmischer ist in der tragbaren Einheit enthalten und erzeugt ein erstes Zwischenfrequenz- (ZF-) Signal als Reaktion auf das verstärkte erste Empfangssignal und ein erstes Überlagerungsoszillatorsignal, das durch einen zweiten Frequenzsynthesizer erzeugt wird. Ein Demodulator erzeugt ein demoduliertes Signal, das ein Kommunikationssignal und andere Signale aufweist, aus dem ersten ZF-Signal.
Wenn der Benutzer die tragbare Einheit mit der Verbindungseinheit verbindet und dann Zusatzverstärker-AN-Einrichtungen einschaltet, die in der Verbindungseinheit eingebaut sind, wird die Leistungsverstärkereinheit aktiviert, um die im Auto montierte Betriebsart einzustellen. Dann ist der Benutzer fähig, ein Gespräch mit einer trennten Basisstation über das Telefon führen. Spezifischerweise bewirkt, wenn ein RF-Signal, das von der Basisstation gesendet wird, über die Autoantenne eintrifft, die Leistungsverstärkereinheit eine rauscharme Verstärkung mit einem schwachen zweiten Empfangssignal, das auf dem RF-Signal beruht, durch einen Vorverstärker und führt das verstärkte zweite Empfangssignal der tragbaren Einheit zu. Beim Empfang eines ersten Sendesignals von der tragbaren Einheit verstärkt der Leistungsverstärkereinheit es, oder verstärkt es zusätzlich, durch einen Leistungsverstärker und führt das sich erge bende zweite Sendesignal der Autoantenne zu. Auf diese Weise dient die Leistungsverstärkereinheit dazu, die Übertragungsdistanz zwischen dem Autotelefon und der Basisstation zu erhöhen. Die Leistungsverstärkereinheit weist zwei Sende-Empfangsweichen auf, d. h. eine auf der Autoantennenseite zum Trennen des zweiten Sendesignals und des zweiten Empfangssignals und die andere an der Seite der tragbaren Einheit zum Trennen des ersten Sendesignals und des zweiten Empfangssignals, das der rauscharmen Verstärkung unterworfen wird.
Das RF-Signal, das auf das Autotelefonsystem anwendbar ist, liegt zum Beispiel im 800 MHz-Band, wie durch das AMPS (Advanced Mobile Telephone System) vorgeschrieben, und das Sendesignal und das Empfangssignal unterscheiden sich in der Frequenz voneinander. Das Empfangssignal, das von der Leistungsverstärkereinheit der tragbaren Einheit zugeführt wird, weist dieselbe Frequenz wie das RF-Signal auf, das von der Basisstation gesendet wird. Die Frequenz des ZF-Signals wird häufig so gewählt, daß sie bei etwa 90 MHz liegt. Da die Spiralschnur etwa 5 Meter lang ist, muß sie klein, leichtgewichtig und zusätzlich flexibel sein. Um dieser Anforderung zu entsprechen, wird ein Hochfrequenzsignalübertragungskabel, das einem 1.5D-2 W- (oder RG- 174/U-, wie durch MIL-Normen vorgeschrieben) Koaxialkabel entspricht, zur Übertragung des zweiten Empfangssignals verwendet. Mit einem solchen Koaxialkabel beträgt jedoch der Übertragungsverlust des Empfangssignals über die Spiralschnur etwa 4,3 dB. Da der Verlust des Empfangssignals infolge eines Hochfrequenzsignalübertragungskabels im wesentlichen proportional zur Quadratwurzel der Frequenz ist, wird der Übertragungsverlust, der der Spiralschnur zuzuschreiben ist, weiter verschlimmert werden, wenn das RF-Signal eines Autotelefonsystems zum 1,5 GHz- Band verschoben wird, was nun untersucht wird.
Das Problem mit dem herkömmlichen Autotelefon ist, daß die Gesamtempfangsrauschzahl niedrig ist, da es den Verlust von Empfangssignalen, der dem Hochfreguenzsignalübertragungskabel der Spiralschnur und den beiden Sende-Empfangsweichen der Leistungsverstärkereinheit zuzuschreiben ist, durch Erhöhung des Verstärkungsgewinns des Empfangsverstärkers der tragbaren Einheit ausgleicht. Überdies sind, da die tragbare Einheit keine Spielräume aufweist, was die Spannung betrifft, die zuzuführen ist, die Leistungsaufnahme und das Volumen, die Schaltungsanordnung des Empfangsverstärkers und jene des Empfangsmischers begrenzt. Der Empfangsmischer zum Beispiel bewirkt, daß eine Intermodulation infolge dessen begrenzter Schaltungsanordnung auftritt, was die Empfangseigenschaft verschlechtert.
EP-A1-0486181 wird nach Artikel 54(3) EPC zitiert und wurde am 20. Mai 1992 veröffentlicht.

Kurze Zusammenfassung der Erfindung

Aufgaben der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Autotelefon bereitzustellen, das der. Verlust von Empfangssignalen, der der Leistungsverstärkereinheit zuzuschreiben ist, und den Signalverlust, der dem Hochfreauenzsignalübertragungskabel zuzuschreiben ist, vermindert.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Autotelefon bereitzustellen, das die Freiheit der Schaltungskonstantenzuordnung in der Leistungsverstärkereinheit und tragbaren Einheit erhöht.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Autotelefon bereitzustellen, das fähig zum stabilen Durchführen eines Empfangs in einer im Auto montierten Betriebsart ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein erfindungsgemäßes Autotelefon weist wie ein herkömmli ches Autotelefon eine Telefonantenne, eine tragbare Einheit, eine Autoantenne, eine Leistungsverstärkereinheit, eine Verbindungseinheit und eine Spiralschnur mit einem Koaxialkabel auf.
Im Leistungsverstärker folgt ein zweiter Empfangsmischer dem Vorverstärker zum Umsetzen des zweiten Empfangssignals in ein zweites ZF-Signal derselben Frequenz wie das erste ZF-Signal. Wenn der Leistungsverstärkereinheit eingeschaltet wird, wird das zweite ZF-Signal der tragbaren Einheit über ein Hochfrequenzsignalübertragungskabel zugeführt, das in der Spiralschnur und der Verbindungseinheit enthalten ist. Die tragbare Einheit weist Schalteinrichtungen auf, die das Signal aus dem ersten Empfangsmischer durch das zweite ZF-Signal als Reaktion auf das Einschalten der Leistungsverstärkereinheit ersetzen und es an den Demodulator liefern.
Ein zweites Überlagerungsoszillatorsignal, das dem zweiten Empfangsmischer zugeführt werden soll, kann als ein erstes Überlagerungsoszillatorsignal ausgeführt werden, das von einem ersten Frequenzsynthesizer zum Empfang über das Koaxialkabel der Spiralschnur zugeführt wird. Alternativ kann das zweite Überlagerungsoszillatorsignal von einem dritten Frequenzsynthesizer zugeführt werden, der in der Leistungsverstärkereinheit enthalten ist. Dann ist es natürlich notwendig, das Überlagerungsoszillatorsignal des zweiten Frequenzsynthesizers durch ein Kanalsteuersignal zu steuern, das den ersten Frequenzsynthesizer steuert; das Steuersignal wird an die Leistungsverstärkereinheit über die Verbindungseinheit und die Spiralschnur angelegt. Die Leistungsverstärkereinheit benötigt die vorher erwähnte Sende-Empfangsweiche auf der Seite der tragbaren Einheit nicht, da sie das erste Sendesignal und das zweite Empfangssignal nicht mit der tragbaren Einheit über dasselbe Hochfrequenzübertragungskabel austauscht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die oben erwähnten und anderen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung deutlicher, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild, das schematisch ein Autotelefon zeigt, das die vorliegenden Erfindung ausführt;
Fig. 2 eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Dämpfung und der Frequenz zeigt, die für ein Koaxialkabel (RG-174/U) 43 eigentümlich ist, das in der Ausführungsform enthalten ist;
Fig. 3 ein Schaltbild, das eine spezifische Konstruktion eines Empfangsmischers zeigt, der ebenfalls in der Ausführungsform enthalten ist; und
Fig. 4 ein Blockschaltbild, das schematisch eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Bezugnehmend auf Fig. 1 der Zeichnungen, wird ein Autotelefon, das die vorliegende Erfindung ausführt, gezeigt, das eine tragbare Einheit 7 und eine Telefonantenne 6 aufweist, die mit einem Antennenanschluß 701 verbunden ist, der in der tragbaren Einheit 7 enthalten ist. Die tragbare Einheit 7 und die Telefonantenne 6 bilden ein Mobilfunktelefon. Eine Verbindungseinheit 5 ist zum Beispiel an einer Armlehne befestigt, die in einem Fahrgastraum vorgesehen ist und mit der Quellenausgangsgröße von 13,8 Volt aus einer Autobatterie 8 versorgt wird. Wenn die tragbare Einheit 7 mit der Verbindungseinheit 5 verbunden ist, und ein Schalter 51, der in der Verbindungseinheit 5 enthalten ist, eingeschaltet wird, verwandelt sich das Mobilfunktelefon in ein Autotelefon. Eine Autoantenne 1 ist zum Beispiel am Dach des Autos montiert, während eine Leistungsverstärker einheit 3 zum Beispiel im Kofferraum des Autos untergebracht ist. Ein Antennenkabel 2 verbindet die Autoantenne 1 und die Leistungsverstärkereinheit 3 miteinander. Eine flexible Spiralschnur 4 verbindet die Leistungsverstärkereinheit 3 mit der Verbindungseinheit 5.
In einer tragbaren Betriebsart wird ein zu sendendes Sendesignal S3 vom Antennenanschluß 701 der tragbaren Einheit 7 an die Telefonantenne 6 geliefert. Die Telefonantenne 6 wandelt das Signal S3 in ein erstes RF-Signal um und sendet es dann an die Basisstation eines Mobilfunktelefonsystems. Ein zweites RF- Signal, das sich in der Phase vom ersten RF-Signal unterscheidet, wird von der Basisstation ausgestrahlt. Die Telefonantenne 6 wandelt das zweite RF-Signal in ein Empfangssignal S11 um und legt es dann an den Anschluß 701 an. Die tragbare Einheit 7 erzeugt das Sendesignal S3 auf der Grundlage eines Sendersignals S20, das von einem Sender 52 zugeführt wird, oder erzeugt ein Empfängersignal S21 auf der Grundlage des Empfangssignals S11 und führt es einem Empfänger 83 zu.
Die tragbare Einheit 7 weist einen Modulator (MOD) 74 auf, der das Sendesignal 53 als Reaktion auf ein Trägersignal S14 und einem Modulationssignal S15 erzeugt, das dazu von einem Frequenzsynthesizer (SYNTH) 75 bzw. einer Steuervorrichtung (CONT) 81 zugeführt wird. Das Sendesignal S3 wird an den Antennenanschluß 701 über einen Bandpaßfilter 72 und einen Anschluß eines Schalters 71, der mit der Antenne 6 verbunden ist, angelegt. Andererseits wird das Empfangssignal S11 aus dem Antennenanschluß 701 einem Verstärker 77 über den Anschluß des Schalters 71 und einen Bandpaßfilter 73 zugeführt. Die Bandpaßfilter 72 und 73 bilden eine Sende-Empfangsweiche zum Trennen der Signale S12 und S11 und werden zum Beispiel als dielektrische Filter ausgeführt. Der Verstärker 77 verstärkt das Signal S11, um ein verstärktes Signal S13 zu erzeugen und liefert dann das Signal S13 an einen Empfangsmischer 78, der als ein Transistormischer ausgeführt sein kann. Der Empfangsmischer 78 erzeugt ein ZF- Signal S18 als Reaktion auf das verstärkte Signal S13 und ein Überlagerungsoszillatorsignal S5, das von einem Frequenzsynthesizer (SYNTH) 76 zugeführt wird. Das ZF-Signal S18 wird durch einen der Eingangsanschlüsse oder einen Schalter 79 zu einem Demodulator (DEM) 84 geleitet. Als Reaktion verstärkt der Demodulator 84 das ZF-Signal S18 auf einen vorherbestimmten Pegel, erzeugt ein demoduliertes Signal 522, das das Signal S21 und das Steuersignal einschließt, aus dem verstärkten Signal S18, und führt das Signal S22 der Steuervorrichtung 81 zu.
Die Steuervorrichtung 81 gibt das Modulationssignal S15 beruhend auf dem Sendersignal S20 vom Sender aus 82 oder gibt beim Empfangen des demodulierten Signals S22 das Empfängersignal S21 aus, das dem Empfänger 83 zugeführt werden soll. Ferner steuert die Steuervorrichtung 81 die Kanäle der Frequenzsynthesizer 75 und 76 durch die Verwendung von Kanalsteuersignalen S16 und S17 und steuert die Rufverbindung zwischen der tragbaren Einheit 7 und der Basisstation (Aufnehmen und Beendigen der Rufverbindung) durch die Verwendung des Modulationssignals S15 und des demodulierten Signals S22. Ein Bedienabschnitt 80 weist eine Eingangs-/Ausgangsschnittstellenschaltung auf, um eine Schnittstelle zwischen der tragbaren Einheit 7 und dem Benutzer des Telefons zu bilden. Der Bedienabschnitt 80 ist mit der Steuervorrichtung 81 verbunden, um im Fall einer Rufverarbeitung oder einer Kommunikationssteuerung Steuersignale S19 mit der letztgenannten auszutauschen. Insbesondere weist der Bedienabschnitt 80 Taster, die durch den Benutzer betätigt werden können, um Steuereingangssignale einzugeben, und eine Flüssigkeitskristallanzeige (LCD) zum Anzeigen einer Telefonnummer ei ner gewünschten entfernten Station, die auf den Tasten eingegeben wird, und verschiedener Meldungen, einschließlich der Dauer eines Gesprächs, auf. Ein Batteriepaket (PS) 85 legt eine Quellenausgangsgröße S23 von 6 Volt an verschiedene Abschnitte der tragbaren Einheit 7 an.
Wenn eine Quellenausgangsgröße 57, d. h. ein Zusatzverstärker-AN-Signal, das kennzeichnend für die im Auto montierte Betriebsart ist, von der Verbindungseinheit 5 einem Zusatzverstärker-AN-Signalempfangsanschluß 705 zugeführt wird, wählt der Schalter 71 der tragbaren Einheit 7 einen Zusatzverstärkersignalanschluß 702 aus, um das Sendesignal S3 vom Bandpaßfilter 72 an den Anschluß 702 anzulegen. Zur selben Zeit verbindet die Quellenausgangsgröße 57 den Eingangsanschluß des Schalters 79 mit einem ZF-Signalempfangsanschluß 704, so daß ein ZF-Signal aus dem Anschluß 104 zum Demodulator 84 geleitet werden kann. Der Demodulator 84 demoduliert das ZF-Signal S6, um dadurch ein demoduliertes Signal S22 zu erzeugen. Es ist zu beachten, daß das Überlagerungsoszillatorsignal S5 konstant einem Überlagerungsoszillatorsignalausgangsanschluß 703 zugeführt wird.
Andererseits wird in einer im Auto montierten Betriebsart ein zu sendendes Sendesignal S2 der Autoantenne 1 mittels eines Antennenanschlusses 301, der in der Leistungsverstärkereinheit 3 enthalten ist, und einem Koaxialkabel (z. B. G55A/U) oder ähnlichem Antennenkabel 2 zugeführt. Die Autoantenne 1 wandelt das Sendesignal S2 in das vorher erwähnte erste RF-Signal um und sendet es an die Basisstation. Beim Empfangen des zweiten RF- Signals von der Basisstation wandelt die Autoantenne 1 es in ein Empfangssignal S1 um und legt es an den Antennenanschluß 301 an. Das Sendesignal S3 vom Anschluß 702 der tragbaren Einheit 7 wird über die Verbindungseinheit 5 und die Spiralschnur 4 einem Anschluß 302 zugeführt, der in der Leistungsverstärker einheit 3 enthalten ist. Als Reaktion verstärkt die Leistungsverstärkereinheit 3 das Signal 53 durch einen Leistungsverstärker 31, um dadurch das Sendesignal S2 zu erzeugen. Ferner bewirkt die Leistungsverstärkereinheit 3 eine rauscharme Verstärkung mit dem Empfangssignal S1, mischt das sich ergebende Empfangssignal S4 mit dem Überlagerungsoszillatorsignal S5, das dazu über die Spiralschnur 4 und einem Überlagerungsoszillatorsignalempfangsanschluß 303 zugeführt wird, und gibt dann das sich ergebende ZF-Signal S6 an einen ZF-Signalübertragungsanschluß 304 aus. Das ZF-Signal S6 wird durch die Verbindungseinheit 5 zu einem ZF-Signalempfangsanschluß 704 geleitet, der in der tragbaren Einheit 7 enthalten ist.
Die Spiralschnur 4 ist als ein einzelnes Kabel ausgeführt, das etwa 5 Meter lang ist und aus den Koaxialkabeln 41, 42 und 43 für die Übertragung von Hochfrequenzsignalen, die jeweils 1.5D-2 W entsprechen, einer Stromleitung 44 zum Zuführen der Quellenausgangsgröße 57 und nicht gezeigten Steuerleitungen besteht, um es der Leistungsverstärkereinheit 3 und der tragbaren Einheit 7 zu gestatten, Steuersignale auszutauschen. Wenn gewünscht, kann ein Verbindungsstück an beide Enden der Spiralschnur 4 befestigt werden, um sie mit der Leistungsverstärkereinheit 3 und Verbindungseinheit 5 zu verbinden.
Die Verbindungseinheit 5 weist eine Stromversorgung (PS) 52 und einen Schalter 51 zum selektiven Verbinden der Quellenausgangsgröße S7 mit einem Anschluß 504 auf. Die Stromversorgung 52 gestattet es, daß die Quellenausgangsgröße S7 von 13,8 Volt aus der Autobatterie 8 dort hindurch geht, und wandelt die Quellenausgangsgröße 57 in eine Quellenausgangsgröße S8 von 6 Volt um. Der Anschluß 702 der tragbaren Einheit 7 ist mit dem Anschluß 302 der Leistungsverstärkereinheit 3 durch den Anschluß 501 der Verbindungseinheit 5 und das Koaxialkabel 41 der Spi ralschnur 4 verbunden. Desgleichen sind die Anschlüsse 703 und 502, das Koaxialkabel 42 und der Anschluß 303 in Reihe geschaltet, sind die Anschlüsse 704 und 503, das Koaxialkabel 43 und der Anschluß 304 in Reihe geschaltet, und sind die Anschlüsse 705 und 504, die Stromleitung 44 und der Anschluß 305 in Reihe geschaltet. Ferner weist die Verbindungseinheit 5 eine Einrichtung zum trennbaren Verbinden der tragbaren Einheit 7 über deren Anschlüsse 501-505 und die Anschlüsse 702-706 der tragbaren Einheit 7 auf. In dieser Konfiguration wird, wenn der Benutzer die tragbare Einheit 7 mit der Verbindungseinheit verbindet, und dann den Schalter 51 der Einheit 5 einschaltet, die Quellenausgangsgröße S7 sowohl an die Leistungsverstärkereinheit 3 als auch die tragbare Einheit 7 angelegt. Auf die Verbindung der tragbaren Einheit 7 mit der Verbindungseinheit 5 hin, wird die Stromquelle für die tragbare Einheit 7 durch die Quellenausgangsgröße 58 von 6 Volt ersetzt, die von der Stromversorgung 52 über den Anschluß 505 der Verbindungseinheit 5 und den Anschluß 706 der tragbaren Einheit 706 angelegt wird.
In der Leistungsverstärkereinheit 3 verstärkt der Leistungsverstärker 31 das Sendesignal S3, das durch den Anschluß 302 eintrifft, um das Sendesignal S2 zu erzeugen. Das Sendesignal S2 wird dem Anschluß 301 über ein Bandpaßfilter 32 zugeführt. Anderetseits wird das Empfangssignal S1 vom Anschluß 301 durch einen Bandpaßfilter 33 zu einem Vorverstärker 34 geleitet. Die Bandpaßfilter 32 und 33 bilden eine Sende-Empfangsweiche zum Trennen des Sendesignals S2 und des Empfangssignals S1. Der Vorverstärker 34 bewirkt eine rauscharme Verstärkung mit dem Empfangssignal S1, um ein Empfangssignal S4 zu erzeugen. Ein Transistormischer oder ähnlicher Empfangsmischer 35 gibt ein ZF-Signal S6 als Reaktion auf das Empfangssignal S4 und das Überlagerungsoszillatorsignal S5 vom Anschluß 303 aus. Das ZF- Signal S6 wird an den Anschluß 704 der tragbaren Einheit 7 über den Anschluß 304, das Koaxialkabel 43 und den Anschluß 503 der Verbindungseinheit 5 geliefert. Die Quellenausgangsgröße S7, die dem Leistungsverstärkereinheit 3 über den Anschluß 305 zugeführt wird, wird an den Leistungsverstärker 31, den Vorverstärker 34 und den Empfangsmischer 35 angelegt.
Bezugnehmend auf Fig. 2, erleidet das Koaxialkabel, das die Kabel 41, 42 und 43 der Spiralschnur 4 ausführt und 1.5D-2 W (RG- 174/U) entspricht, einen Verlust von etwa 4,3 dB pro 5 Meter, wenn die Frequenz 850 MHz beträgt, jedoch beträgt der Verlust nicht mehr als 1,2 dB pro 5 Meter, wenn sie an 90 MHz herankommt, was die Frequenz des ZF-Signals S6 ist. Es ist bei einer Leistungsverstärkereinheit üblich gewesen, einen Vorverstärker zu verwenden (der dem Vorverstärker 34 entspricht), der einen hohen Gewinn aufweist, um den Verlust von Empfangssignalen, der dem Koaxialkabel zuzuschreiben ist, und den Verlust, der Sende- Empfangsweichen zuzuschreiben ist, die dem Vorverstärker vorangehen und folgen, auszugleichen. Im Gegensatz dazu, kann, da das Koaxialkabel 43, das mit dem Vorverstärker 34 oder dem Leistungsverstärkereinheit 3 verbunden ist, verglichen mit der herkömmlichen Leistungsverstärkereinheit den Verlust um etwa 3,1 6.3 vermindert, und da der Verlust für eine Sende-Empfangsweiche klein ist, nur die rauscharme Eigenschaft weitergeführt werden.
Wie in Fig. 3 gezeigt, gibt der Empfangsmischer 35 ein ZF- Signal S6 von etwa 90 MHz auf einem Anschluß 314 desselben als Reaktion auf das Empfangssignal S4, das im 800 MHz-Band liegt und an einem Anschluß 311 ankommt, und das Überlagerungsoszillatorsignal S5 aus, das einem Anschluß 312 über den Überlagerungsoszillatorsignalempfangsanschluß 303 zugeführt wird. Genauer wird das Empfangssignal S4 an die Basis eines Transistors 357 über einen Bandpaßfilter 351 angelegt, der zum Beispiel durch einen Koaxialfilter ausgeführt wird. Das Überlagerungsoszillatorsignal S5, das in seiner Frequenz um etwa 90 MHz niedriger als das Empfangssignal S4 ist, wird ebenfalls an die Basis des Transistors 357 über einen Bandpaßfilter 352 und einen Kondensator 354 angelegt. Durch Mischen der Signale S4 und S5 erzeugt der Transistor 357 das ZF-Signal S6 am Anschluß 314, der mit dessen Kollektor verbunden ist. Der Transistor 357 wird durch die Quellenausgangsgröße S7 von 13,8 Volt vorgespannt, die an einen Anschluß 313 angelegt werden. Insbesondere ist der Anschluß 313 mit dem Kollektor des Transistors 357 über einen Schwingkreis verbunden, der aus einem Kondensator 355 und einer Drossel 356 besteht, und ist mit der Basis des Transistors 357 über einen Widerstand 353 verbunden. Der Emitter des Transistors 357 ist mit Masse verbunden.
Der Empfangsmischer 78 der tragbaren Einheit 7 weist auch eine Konstruktion auf, die durch das in Fig. 3 gezeigte Schaltbild dargestellt wird, mit Ausnahme der folgenden Punkte. Da die Vorbedingung für den Empfangsmischer 73 eine niedrige Leistungsaufnahme ist, wird die Quellspannung von 6 Volt an den Anschluß 313 angelegt. Eine weitere Vorbedingung für den Empfangsmischer 78 ist eine geringe Größe. Aus diesem Grund werden die Bandpaßfilter 351 und 352, Fig. 3, durch dielektrische Filter oder SAW-Filter ausgeführt, die klein sind, obwohl sich der Verlust geringfügig erhöhen wird. Im Gegensatz dazu erhält der Empfangsmischer 35 der Leistungsverstärkereinheit 3 eine hohe Spannung und kann mit einem hohen Strom arbeiten und kann etwas sperrig sein. Dies ist erfolgreich beim Vermindern einer Intermodulation und Verlusten während des Vorgangs der ZF-Signalerzeugung. Folglich kann das Autotelefon im Betrieb in der im Auto montierten Betriebsart Signale stabil empfangen.
Fig. 4 zeigt eine alternative Konstruktion der Leistungsverstärkereinheit. Wie gezeigt, weist die Leistungsverstärkereinheit allgemein einen Frequenzsynthesizer (SYNTH) 36, um ein Überlagerungsoszillatorsignal S31 dem Empfangsmischer 35 zuzuführen, zusätzlich zu den Bestandteile bildenden Teilen der Leistungsverstärkereinheit 3, Fig. 1 auf. Der Frequenzsynthesizer 36 arbeitet auf die gleiche Weise wie der Frequenzsynthesizer 76 der tragbaren Einheit 7. Daher wird der Frequenzsynthesizer 36 durch das Kanalsteuersignal S17, das von der Steuervorrichtung 81 der tragbaren Einheit 7 einem Anschluß 306 zugeführt wird, auf eine Frequenz gesteuert, die dem Steuersignal S17 entspricht. Das Steuersignal S17 wird an den Anschluß 306 von der tragbaren Einheit 7 über ein zusätzliches Koaxialkabel angelegt, das in der Spiralschnur 4 enthalten ist. Die Leistungsverstärkereinheit 3A vermindert den Verlust des Überlagerungsoszillatorsignals S5, der der Spiralschnur 4 der Ausführungsform der Fig. 1 zuzuschreiben ist, und vermindert die Leistung des Signals S5, das durch den Frequenzsynthesizer 76 der tragbaren Einheit 7 erzeugt werden soll.
Zusammenfassend ist in der beispielhaften Ausführungsform der Empfangsmischer 35 in der Leistungsverstärkereinheit 3 (oder 3A) zum Umwandeln des Empfangssignals S4 enthalten, das einer rauscharmen Verstärkung unterzogen wird, in das ZF-Signal 56. Das ZF-Signal 56 wird an die tragbare Einheit 7 über das Koaxialkabel 43 übertragen. Die Ausführungsform vermindert daher den Signalverlust, der der Sende-Empfangsweiche der tragbaren Einheit zuzuschreiben ist und vermindert beachtlich die Übertragung auf dem Koaxialkabel 43. Dies beseitigt das Bedürfnis nach dem Ausgleich des Übertragungsverlustes, der den verschiedenen Schaltungen der Leistungsverstärkereinheit 3 und dem Koaxialkabel 43 zuzuschreiben ist, wodurch die Gewinne und Rauschzahlen verhältnismäßig frei dem Vorverstärker 34, dem Empfangsmischer 35 und anderen Schaltungen zugeordnet werden können. Überdies vermindert in der im Auto montierten Betriebsart die Ausführungsform Intermodulationsverzerrungen, die dem Empfangsmischer zuzuschreiben sind, um dadurch einen stabilen Empfang zu unterstützen.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf die spezifischen Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist diese Beschreibung nicht dazu bestimmt, in einem begrenzenden Sinn formuliert zu sein. Verschiedene Modifikationen der offenbarten Ausführungsformen als auch andere Ausführungsformen der Erfindung werden Fachleuten auf die Bezugnahme auf die Beschreibung der Erfindung hin deutlich werden. Es ist daher beabsichtigt, daß die beigefügten Ansprüche alle Modifikationen oder Ausführungsformen so abdecken, daß sie in den wirklichen Rahmen der Erfindung fallen.

Claims

1. Autotelefonvorrichtung mit:

tragbaren Empfängerantenneneinrichtungen (6) zum Empfangen eines RF-Signals, um ein erstes Empfangssignal (511) zu erzeugen;

Schnureinrichtungen (4) zum Durchschicken mindestens eines zweiten Empfangssignals (56) dort hindurch;

tragbaren Empfängereinrichtungen (7), die einen Sender, einen Empfänger aufweisen und mit den Schnureinrichtungen (4) und den tragbaren Empfängerantenneneinrichtungen (6) verbindbar sind, um selektiv entweder das erste oder zweite Empfangssignal an den Empfänger anzulegen;

am Auto montierten Antenneneinrichtungen (1) zum Empfangen eines RF-Signals, um ein drittes Empfangssignal zu erzeugen;

Verstärkereinrichtungen (3) zum Verstärken des dritten Empfangssignals, um ein verstärktes Signal zu erzeugen;

einer Überlagerungsoszillatorschaltung (76, 36); und die gekennzeichnet wird durch:

Einrichtungen zur Frequenzmischung (35) des verstärkten Signals (54) und der Ausgabe der Überlagerungsoszillatorschaltung (76, 36), um ein freguenzvermindert umgewandeltes Signal (56) zu erzeugen und an die Schnureinrichtungen (4) als das zweite Empfangssignal (56) zu liefern, wenn die tragbare Einheit (7) an den Ausgang der Freguenzmischungseinrichtungen (35) über die Schnureinrichtungen (4) gekoppelt ist, und daß die Vorrichtung eine erste Überlagerungsoszillatorschaltung (76, 36) für den Empfänger und eine zweite Überlagerungsoszillatorschaltung (75) für den Sender aufweist.

2. Autotelefonvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß:

die tragbare Einheit Einrichtungen zum Umwandeln eines Radiofrequenz- (RF-) Signals, das von einer entfernten Station empfangen wird, in das erste Empfangssignal aufweist, während ein erstes Sendesignal, das an die entfernte Station gesendet werden soll, in ein RF-Signal durch Verwendung eines Signals aus der Senderüberlagerungsoszillatorschaltung (75) umgewandelt wird;

die am Auto montierten Antenneneinrichtungen (1) mit den Verstärkereinrichtungen (3) verbunden sind, die Einrichtungen zum Umwandeln des RF-Signals in das zweite Empfangssignal aufweisen, während ein zweites Sendesignal (S3), das an die entfernte Station gesendet werden soll, in ein RF-Signal umgewandelt wird;

eine Verbindungseinheitseinrichtung (5) fest am Auto angebracht ist, zum trennbaren Verbinden der tragbaren Einheit; und

die Schnureinrichtungen (4) die Verstärkereinrichtungen und die Verbindungseinheitseinrichtung verbinden;

wobei die tragbaren Empfängereinrichtungen aufweisen:

erste Freguenzsynthesizereinrichtungen (75), die auf ein erstes Kanalsteuersignal (S16) zum Erzeugen eines Trägersignals (S14) ansprechen, das dem ersten Kanalsteuersignal entspricht;

Modulationseinrichtungen (74) zum Erzeugen des ersten Sendesignals als Reaktion auf ein Modulationssignal (S15) und das Trägersignal;

einen Zusatzverstärker-AN-Signalempfangsanschluß (705) zum Empfangen eines Zusatzverstärker-AN-Signals (57), das kennzeichnend für einen AN-Zustand der Verstärkereinrichtungen (3) ist;

erste Schalteinrichtungen (71), wobei einer von zwei Auswahlanschlüssen mit den tragbaren Empfängerantenneneinrichtungen (6) verbunden ist und der andere Auswahlanschluß mit einem Zusatzverstärkersignalanschluß (702) verbunden ist, zum Auswählen des anderen Auswahlanschlusses als Reaktion auf das Zusatzverstärker-AN-Signal;

erste Sende-Empfangsweicheneinrichtungen (72, 73), die einen Signalausgangsanschluß, einen Signaleingangsanschluß, der mit den Modulationseinrichtungen (74) verbunden ist, und einen Signaleingangs-/Ausgangsanschluß, der mit einem Ausgangsanschluß der ersten Schalteinrichtungen (71) verbunden ist, aufweisen, zum Auswählen des ersten Sendesignals aus den Modulationseinrichtungen (74), um das erste Sendesignal an den Signaleingangs-/Ausgangsanschluß auszugeben, oder Auswählen des ersten Empfangssignals aus dem Signaleingangs- /Ausgangsanschiuß, um das erste Empfangssignal an den Signalausgangsanschluß auszugeben;

zweite Frequenzsynthesizereinrichtungen (76), die auf ein zweites Kanalsteuersignal ansprechen, zum Erzeugen eines ersten Überlagerungsoszillatorsignals, das dem zweiten Kanalsteuersignal entspricht;

erste Empfangsfrequenzmischungseinrichtungen (78) zum Erzeugen eines ersten Zwischenfrequenz- (ZF-) Signals (S18) als Reaktion auf das erste Überlagerungsoszillatorsignal (S5) und das erste Empfangssignal (S11) aus den ersten Sende- Empfangsweicheneinrichtungen;

Demodulationseinrichtungen (84) zum Erzeugen eines demodulierten Signals aus dem ersten ZF-Signal;

Steuereinrichtungen (81) zum Steuern einer Rufverarbeitung und Kommunikation zwischen der tragbaren Einheit und der entfernten Station, wobei die Steuereinrichtungen Einrichtungen zum Erzeugen eines Empfängersignals (S21) aus dem demodulierten Signal aufweisen, Einrichtungen zum Empfangen eines Sendersignals (S20), das in das Modulationssignal umgewandelt werden soll, und Einrichtungen zum Erzeugen der ersten und zweiten Kanalsteuersignale aufweisen; und

Bedieneinrichtungen (80), die Eingangs-/Ausgangsschnittstelleneinrichtungen, um eine Schnittstelle zwischen der tragbaren Einheit und einem Bediener zu bilden, und Einrichtungen zum Austauschen von Steuersignalen mit den Steuereinrichtungen (81) während einer Rufverarbeitung und Kommunikationssteuerung aufweisen;

wobei die Verbindungseinheitseinrichtung (5) aufweist: Erzeugungseinrichtungen (51, 52) für ein Zusatzverstärker- AN-Signal (S7) zum Erzeugen des Zusatzverstärker-AN-Signals; und

mehrere Verbindungsanschlüsse (702-706), mit denen Verbindungsanschlüsse der tragbaren Einheit, einschließlich der Zusatzverstärkersignalanschlüsse und der Zusatzverstärker- AN-Signalempfangsanschluß trennbar verbunden sind;

wobei die Schnureinrichtungen (4) Verbindungsleitungen (41, 42, 43) einschließlich eines Hochfrequenzsignalübertragungskabels aufweisen, die jeweiligen der Verbindungsanschlüsse der tragbaren Einheit entsprechen;

wobei die Verstärkereinrichtungen (3) aufweisen:

Leistungsverstärkereinrichtungen (31) zum Erzeugen des zweiten Sendesignals durch Verstärken des ersten Sendesignals, das vom Zusatzverstärkersignalanschluß (702) über die Verbindungseinheitseinrichtung (5) und die Schnureinrichtungen (4) empfangen wird;

zweite Sende-Empfangsweicheneinrichtungen (32, 33), die einen Signalausgangsanschluß, einen Signaleingangsanschluß (302), der mit den Leistungsverstärkereinrichtungen (31) verbunden ist, und einen Signaleingangs-/Ausgangsanschluß (301), der mit den Autoantenneneinrichtungen (1) verbunden ist, aufweisen, zum Auswählen des zweiten Sendesignals aus den Leistungsverstärkereinrichtungen, um das zweite Sendesignal an den Signaleingangs-/Ausgangsanschluß (301) auszugeben, und Auswählen des zweiten Empfangssignals aus dem Signaleingangs-/Ausgangsanschluß, um das zweite Empfangssignal an den Signalausgangsanschluß auszugeben; und

wobei die tragbare Einheit ferner aufweist:

einen ZF-Signalempfangsanschluß (704) zum Empfangen eines zweiten ZF-Signals, das dieselbe Frequenz wie das erste ZF- Signal aufweist; und

zweite Schalteinrichtungen (79), wobei einer von zwei Auswahlanschlüssen mit einem Ausgangsanschluß der ersten Empfangsfrequenzmischungseinrichtungen (78) verbunden ist und der andere Auswahlanschluß mit dem ZF-Signalempfangsanschluß (704) verbunden ist, zum Auswählen des anderen Auswahlanschlusses als Reaktion auf das Zusatzverstärker-AN-Signal;

wobei die Demodulationseinrichtungen (84) mit einem Ausgangsanschluß der zweiten Schalteinrichtungen verbunden sind, auch zum Erzeugen des demodulierten Signals (522) aus dem zweiten ZF-Signal;

wobei die Frequenzmischungseinrichtungen (35) das zweite ZF- Signal (S6) als Reaktion auf das zweite Empfangssignal nach einer Verstärkung und ein zweites Überlagerungsoszillatorsignal (S5, S31), das dieselbe Frequenz wie das erste Über lagerungsoszillatorsignal (S5) aufweist, erzeugen;

die Verbindungseinheitseinrichtung (5) und die Schnureinrichtungen (4) das zweite ZF-Signal von den Leistungsverstärkereinheitseinrichtungen (3) an die tragbare Einheit (7) übertragen;

3. Autotelefonvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die tragbare Einheit ferner Einrichtungen (6) zum Senden des Sendersignal und Einrichtungen zum Empfangen des Empfängersignals aufweist.

4. Autotelefonvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Überlagerungsoszillatorsignal dasselbe Signal wie das erste Überlagerungsoszillatorsignal ist, das durch die zweiten Frequenzsynthesizereinrichtungen erzeugt wird;

die tragbare Einheit ferner einen Überlagerungsoszillatorsignalausgangsanschluß (703) zum Ausgeben des ersten Überlagerungsoszillatorsignals aufweist;

die Leistungsverstärkereinheitseinrichtungen (3) ferner einen Überlagerungsoszillatorsignalempfangsanschluß (303) zum Empfangen des ersten Überlagerungsoszillatorsignals aufweisen, das den zweiten Empfangsfrequenzmischungseinrichtungen (35) zugeführt werden soll;

die Verbindungseinheitseinrichtung (42, 502) und die Schnureinrichtungen ferner Einrichtungen zum Übertragen des ersten Überlagerungsoszillatorsignals vom Überlagerungsoszillatorsignalausgangsanschluß an den Überlagerungsoszillatorsignalempfangsanschluß aufweisen.

5. Autotelefonvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß die ersten und zweiten Empfangsfrequenzmischungseinrichtungen (78, 35) jeweils einen Transistormischer aufweisen, wobei die zweiten Empfangsfrequenzmischungseinrichtungen durch eine Stromquellenspannung betrieben werden, die höher als eine Spannung ist, die an die ersten Empfangsfrequenzmischungseinrichtungen angelegt wird.

6. Autotelefonvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die tragbare Einheit ferner ein Batteriepaket (85) aufweist, um in der tragbaren Betriebsart den Einrichtungen Strom zuzuführen, die die tragbare Einheit bilden;

wobei die Verbindungseinheit (5) ferner aufweist:

Stromquelleneinrichtungen (52) zum Umwandeln der Spannung einer Autobatterie (8) in eine Spannung, die gleich der Spannung des Batteriepakets ist, und um die umgewandelte Spannung der tragbaren Einheit zuzuführen;

Einrichtungen zum Erzeugen des Zusatzverstärker-AN-Signals (S7), wenn die Verbindung der Autobatterie und einer der Verbindungsleitungen, die mit dem Zusatzverstärker-AN-Signalempfangsanschluß verbunden sein sollten, in einen AN-Zustand gebracht wird; und

Einrichtungen (51, 504, 44) zum Liefern der Ausgangsgröße der Autobatterie an die Leistungsverstärkereinheiteinrichtungen (3) als eine Stromquelle.

7. Autotelefonvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die tragbare Einheit ferner einen Kanalsteuersignalausgangsanschluß zum Ausgeben des zweiten Kanalsteuersignals (S17) aufweist;

wobei die Leistungsverstärkereinheitseinrichtungen (3) ferner aufweisen: einen Kanalsteuersignalempfangsanschluß zum Empfangen des zweiten Kanalsteuersignals; und

dritte Frequenzsynthesizereinrichtungen (36), die auf das zweite Kanalsteuersignal (S17) ansprechen, zum Erzeugen des zweiten Überlagerungsoszillatorsignals als Reaktion auf das zweite Kanalsteuersignal (S17);

wobei die Verbindungseinheitseinrichtung (5) und die Schnureinrichtungen (4) ferner Einrichtungen zum Übertragen des zweiten Kanalsteuersignals vom Kanalsteuersignalausgangsanschluß der tragbaren Einheit an den Kanalsteuersignalempfangsanschluß aufweisen.

8. Autotelefonvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Empfangsfrequenzmischungseinrichtungen (78, 35) jeweils einen Transistormischer aufweisen, wobei die zweiten Empfangsfrequenzmischungseinrichtungen durch eine Stromquellenspannung betrieben werden, die höher als eine Spannung ist, die an die ersten Empfangsfrequenzmischungseinrichtungen angelegt wird.