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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Mobilfunktelefon.
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Ein
bekannter Typ eines Mobiltelefons sendet und empfängt bei
getrennten Frequenzen im UHF-(Ultrahochfrequenz)-Band. Solche Telefone werden
bei TDMA-(Zeitvielfachzugriff)-(GSM [globales System zur Mobilkommunikation])-Systemen
verwendet, für
die es strenge Spezifikationen für
den Betrag des Senderrauschens gibt, das in das Empfängerband
fällt.
Bei einer bekannten Technik zum Erfüllen dieser Spezifikation wird
ein Sperrfilter mit einem hohen Q-Wert (Qualitätsfaktor) am Ausgang des Leistungsverstärkers des
Telefonsenders verwendet. Ein solches Filter ist jedoch verhältnismäßig groß und hat
einen erheblichen Einfügungsverlust.
Zum Kompensieren dieses Verlusts muß der Leistungsverstärker eine
höhere
Ausgangsleistung bereitstellen und zieht daher einen höheren Strom
von der Leistungsversorgung, wobei es sich normalerweise um eine Batterie
innerhalb des Telefons handelt. Demgemäß ist die Sprechzeit des Telefons
für eine
gegebene Batteriegröße reduziert.
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Bei
einem anderen bekannten Telefontyp ist eine Phasenregelschleife
zwischen einen Modulator, der ein im Sendeband zu sendendes Signal
erzeugt, und den Leistungsverstärker
des Telefons geschaltet. Der Modulatorausgang ist mit einem Eingang
des phasenempfindlichen Detektors der Phasenregelschleife verbunden,
und der Eingang des Leistungsverstärkers ist mit dem spannungsgesteuerten
Oszillator der Schleife verbunden. Das dem Leistungsverstärker zugeführte Breitband rauschen
des Sendesignals wird dann durch das Phasenrauschen des spannungsgesteuerten
Oszillators bestimmt, wenn die Schleife synchronisiert ist. Spannungsgesteuerte
Oszillatoren mit einem geringen Phasenrauschen für einen UHF-Betrieb sind jedoch
verhältnismäßig kostspielig.
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In
US-A-5 303 394 ist eine Funkschaltungsanordnung mit einem Modulator
zum Erzeugen eines in einem Sendeband zu sendenden Signals, einem Leistungsverstärker zum
Zuführen
des zu sendenden Signals zu einer Antenne und einem abstimmbaren
Filter, das zwischen dem Modulator und dem Leistungsverstärker angeordnet
ist und ein Durchlaßband
und ein Abschwächungsband
aufweist, offenbart.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Mobiltelefonvorrichtung
bereitzustellen, die in der Lage ist, die strengen Spezifikationen für das Senderrauschen
in dem Empfangsband zu erfüllen.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung geht nichts von der Ausgabe des Leistungsverstärkers verloren,
so daß die
Sprechzeit nicht erheblich beeinträchtigt wird. Es kann eine verhältnismäßig einfache und
kostengünstige
Schaltung verwendet werden, so daß die Kosten der Vorrichtung
nicht erheblich beeinflußt
werden.
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Die
vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung anhand der
anliegenden Zeichnung, worin ein Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert
wird, besser verständlich werden.
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Es
zeigen:
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1 einen Blockschaltplan einer
Mobiltelefonvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung und
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2 ein Zeitablaufdiagramm,
in dem in der Vorrichtung aus 1 auftretende
Wellenformen dargestellt sind.
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Die
Vorrichtung weist einen Modulator auf, der einen modulierten Träger im UHF-Band
entsprechend einem Standardsystem, wie einem TDMA-(GSM)-System,
erzeugt. Die Ausgabe des Modulators 1 wird über einen
Vorverstärker 2 einem spannungsabstimmbaren
Filter 3 zugeführt.
Der Ausgang des Filters 3 ist mit einem Leistungsdetektor 4 und
mit dem Eingang eines Leistungsverstärkers 5 verbunden,
dessen Ausgang einer Antenne ein Sendesignal zuführt.
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Der
Ausgang des Leistungsdetektors 4 ist mit einem ersten Eingang
eines Phasendetektors 6 verbunden, der einen Multiplizierer
aufweisen kann und dessen anderer Eingang mit dem Ausgang eines Zittersignalgenerators 7 verbunden
ist. Der Ausgang des Phasendetektors 6 ist mit dem Eingang
einer Steuerschaltung 8, beispielsweise in Form eines Operationsverstärkers, verbunden,
wobei ein Eingang von diesem den Eingang der Steuerschaltung 8 bildet
und sein anderer Eingang mit einer Referenzspannungsquelle verbunden
ist, um eine Referenzspannung zuzuführen, die der maximalen Ausgangsleistung
des Filters 3 entspricht. Die Ausgänge des Generators 7 und
der Steuerschaltung 8 sind mit Eingängen eines Summierers 9 verbunden,
dessen Ausgang über
eine Abtast-Halte-Schaltung 10 mit dem Abstimmungsspannungseingang
des Filters 3 verbunden ist.
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In 2 zeigen A die Einhüllende des
Ausgangssignals des Vorverstärkers 2,
B die Einhüllende des
Ausgangssignals des Leistungsverstärkers 5 während des
Sendeschlitzes zwischen den Zeiten t2 und t3 und C die Filterkalibrierungsperiode
zwischen den Zeiten t1 und t2.
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Während des
Normalbetriebs der Vorrichtung wird der Leistungsverstärker 5,
wenn ein Signal zu senden ist, anfänglich deaktiviert, so daß sich die Schaltungen
innerhalb des Modulators 1 und anderswo einschwingen können, ohne
durch Leistungsversorgungstransienten beeinflußt zu werden, die durch Einschalten
des Vorverstärkers 2 hervorgerufen
werden. Während
dieser Anfangsphase einer Sendefolge, die zu einer Zeit t1 in 2 beginnt, wird ein Signal
D einem Steuereingang 11 der Abtast-Halte-Schaltung 10 zugeführt, wodurch
die Haltefunktion deaktiviert wird und bewirkt wird, daß die Ausgabe des
Summierers 9 direkt dem Abstimmungsspannungseingang des
Filters 3 zugeführt
wird.
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Der
Zittersignalgenerator 7, der beispielsweise als ein Digital-Analog-Wandler
(DAC) ausgeführt sein
kann, der mit den Ausgängen
eines geeignet gesteuerten Zählers
oder Mikroprozessors verbunden ist, erzeugt eine veränderliche
Spannung, deren Amplitude derart ist, daß das Filter 3 zu
einer Frequenz im Bereich der erforderlichen Abstimmfrequenz, d.
h. im Frequenzband, das das Sendesignal vom Vorverstärker 2 enthält, abgestimmt
wird. Die Ausgangsspannung des Generators 7 wird zwischen
zwei benachbarten Werten "gezittert", so daß das spannungsabstimmbare
Filter zwischen zwei benachbarten Unterdrückungswerten abgestimmt wird.
Das Filter 3 ist vorzugsweise ein Bandpaßfilter
mit einem Durchlaßband,
das ausreichend breit ist, um das Sendesignal vom Vorverstärker 2 durchzulassen, wobei
außerhalb
des Durchlaßbands
der Abschwächungsgrad
derart ist, daß Rauschen
im Empfangsband der Vorrichtung, das vom Ausgang des Leistungsverstärkers 5 ausgeht,
die erforderliche Spezifikation erfüllt. Andere Filtertypen, wie
ein Hochpaßfilter,
könnten
alternativ verwendet werden.
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Wenn
das Durchlaßband
des Filters 3 zwischen zwei Mittenfrequenzen zittert, ändert sich
der Betrag der durch das Filter 3 vom Modulator 1 und vom
Vorverstärker 2 dem
Leistungsdetektor 4 zugeführten Leistung. Die Ausgabe
des Detektors 4 ist demgemäß eine veränderliche Spannung, deren Änderungsphase
in bezug auf das Ausgangssignal des Generators 7 davon
abhängt,
ob das Sendesignal oberhalb oder unterhalb der Durchlaßbänder des
Filters 3 liegt. Falls die Frequenz des Sendesignals beispielsweise
unterhalb eines ersten Durchlaßbands und
eines zweiten Durchlaßbands,
das höher
als das erste Durchlaßband
liegt, vorhanden ist, fällt
die Ausgabe des Detektors 4, wenn das Filter vom ersten Durchlaßband zum
zweiten Durchlaßband
umschaltet. Falls das Sendesignal jedoch oberhalb des ersten und
des zweiten Durchlaßbands
liegt, bewirkt das Umschalten vom ersten zum zweiten Durchlaßband jedoch,
daß das
Ausgangssignal des Detektors 4 ansteigt. Der Ausgang des
Phasendetektors 6 liefert demgemäß ein Signal, dessen Polarität und Betrag von
der Polarität
und von der Größe der Differenz zwischen
dem Sendeband und den Durchlaßbändern des
Filters abhängen.
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Die
Steuerschaltung 8 vergleicht die Ausgabe des Detektors 6 mit
einem Referenzwert, der der maximalen Ausgabe des Filters 3 entspricht,
wenn es richtig abgestimmt ist. Die Schaltung 8 erzeugt
daher ein Fehlersignal, das zum Signal vom Generator 7 addiert
wird, um das Filter 3 zum Sendeband abzustimmen. Diese
Anordnung wirkt als eine Servorückkopplungsanordnung
zum Synchronisieren des Durchlaßbands
des Filters 3 mit dem Sendeband des Sendesignals vom Modulator 1.
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Wenn
die Steuerschaltung 8 feststellt, daß die Ausgangsleistung des
Filters 3 beim vorgegebenen Wert liegt, wird die Abtast-Halte-Schaltung 10 zur
Zeit t2 aktiviert, um den richtigen Wert der Abstimmspannung, der
dann dem Filter 3 zugeführt wird,
abzutasten und zu halten. Das Durchlaßband des Filters wird daher
mit dem Sendeband synchronisiert. Der Leistungsverstärker 5 wird
dann aktiviert, um zu ermöglichen,
daß das
Senden zur vorgegebenen Zeit, beispielsweise zur Zeit t2, beginnt,
wie in 2 dargestellt
ist.
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Es
ist jedoch zu verstehen, daß,
wenngleich die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
in der vorstehenden Beschreibung dargelegt sind, die Darlegung nur
als Beispiel dient und Änderungen
an der Anordnung der Teile innerhalb des Schutzumfangs der anliegenden
Ansprüche
vorgenommen werden können.