DE69933266T2 - Doppelband Sender-Empfänger mit zwei Antennen - Google Patents

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Dom. Cab. Christian Schmit et As. Fernando Romao
Karim. Dom. cab. Christian Schmit et Ramsi
Marc. Dom cab. Christian Schmit et A Recouly
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    • H04B1/48Transmit/receive switching in circuits for connecting transmitter and receiver to a common transmission path, e.g. by energy of transmitter

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Biband-Sender-Empfänger mit doppelter Strahlungsvorrichtung. Sie findet insbesondere Anwendung auf dem Gebiet des Mobiltelefonwesens. Auf diesem Gebiet sind die betreffenden Sender-Empfänger ganz einfach Mobiltelefone, die Sender, Empfänger und mindestens Bibandgeräte sind, da sie sich an die eine oder die andere Norm (bzw. an eine dritte oder eine vierte) anpassen können. Die betreffenden Normen sind insbesondere die so genannte GSM-Norm, wo das Senden-Empfangen im Band von 900 MHz erfolgt, die DCS-Norm, wo das Senden-Empfangen im Band von 1800 MHz erfolgt, die PCS-Norm, wo es im Band von 1900 MHz erfolgt, oder auch die UMTS-Norm, wo es im Band von 2200 MHz erfolgt.
  • Für solche Geräte ist die Erfindung im Wesentlichen nützlich, wenn sie mit zwei Strahlungsmitteln versehen sind. Zu diesem Zweck ist als erstes Strahlungsmittel die Antenne eines Mobiltelefons bekannt. Jedoch diese Mobiltelefone sind meistens in ihrem Sockel mit einem Stecker versehen, der die Sendungen verbreiten kann (und auch für den Empfang dienen kann), wobei er an eine andere Freileitung als jene des Mobiltelefons angeschlossen wird, beispielsweise an jene eines Fahrzeugs, in dem sich dieses Mobiltelefon befindet.
  • Die bei diesem Ausrüstungstyp auftretenden Probleme liegen hauptsächlich in einem Antennenumschalter, der es ermöglicht, die abgestrahlte Leistung beim Senden entweder in die eigene Antenne des Mobiltelefons oder über den Sockelstecker dieses Mobiltelefons in eine äußere Freileitung zu verbreiten. Diese Antennenumschalter sind nämlich mit Hilfe von integrierten Schaltungen und insbesondere Transistorschaltungen vom Typ MOS ausgeführt. Diese Transistoren MOS lassen je nachdem, ob sie durchgängig oder blockiert sind, die zu verbreitende Leistung zu einer Luftleitung oder dergleichen durch.
  • Es zeigt sich überdies, dass die zu verteilenden Leistungen von einer Norm zu einer anderen variieren. Diese Leistungen sind nämlich mit den Ausbreitungsbedingungen je nach den Frequenzbereichen verbunden. So wird angenommen, dass bei der GSM-Norm bis zu zwei Watt funkelektrische Energie entsandt werden können. In den DCS- und PCS- sowie UMTS-Normen hingegen begrenzt die Norm die Sendeleistung auf ein Watt.
  • So sehr Durchgang einer Leistung von einem Watt durch die Transistoren, die die Ausgangsumschalter bilden, keine besondere Schwierigkeit darstellt, so sehr zeigt es sich, dass eine Leistung von zwei Watt über einer linearen Grenzfunktionsleistung der derzeit verfügbaren Umschalttransistoren liegt. Diese Umschalttransistoren funktionieren nun in einer nicht linearen Zone. Genauer führt die Umschaltung zu einer Funktion dieser Transistoren in der Klasse B. Unter diesen Bedingungen entzerren diese Transistoren die gesendeten Signale, was als Hauptfolge das Senden einer Zweierharmonischen der Grundsendefrequenz hat.
  • Eine solche Zweierharmonische hat einen ersten Nachteil: jenen, dass unnötig Leistung verschwendet wird, da sie nicht erfasst wird. Sie hat überdies einen zweiten wesentlich störenderen Nachteil: jenen, dass eine unkontrollierbare Störquelle in den höheren Frequenzbändern als jenem des Basissignals gebildet wird. In der Praxis wird angenommen, dass ein Ausgangsumschalter des Typs GSM-DCS eine störende Lärmquelle für die Netzes des Typs DCS, PCS oder UMTS darstellt. Natürlich entsteht dasselbe Verzerrungsproblem für diese letztgenannten Netze, wenn der Ausgangsumschalter Entsendungen nach diesen Normkriterien gestattet. Aber das Problem ist nun weniger störend, einerseits weil die gesendete Leistung nun wesentlich geringer ist, und andererseits weil bis zum heutigen Tag keine Benutzer auf Doppelfrequenzen der Nominalfrequenzen dieser drei letztgenannten Bereiche vorhanden sind.
  • Eine einfache Lösung für dieses Problem könnte darin bestehen, einen Filter am Ausgang des Umschalters anzuordnen, wobei das Ziel dieses Filters wäre, die in einem Bereich entsandten Zweierharmonischen zu dämpfen. Das Vorhandensein eines solchen Filters wäre leider nicht akzeptabel, da er ipso facto das Senden und Empfangen in den drei anderen Bereichen dämpfen würde. Mit anderen Worten könnte vorgesehen werden, diesen Filter selbst umschaltbar zu machen. Aber dies würde wieder zum vorherigen Problem führen, bei dem der Umschalter dieses Filters selbst Störungen durch Verzerrung verursachen würde, die zu vermeiden sind.
  • Im Telefonwesen des Typs GSM, DCS, PCS oder dergleichen sind die verwendeten Geräte keine Duplex-Geräte. In Wirklichkeit sind sie entweder Sender oder Empfänger abwechselnd. Es gibt mehrere Übertragungssysteme: das so genannte TDMA-System (Time Division Multiple Access), das so genannte FDMA-System (Frequency Division Multiple Access), das so genannte CDMA-System (Coded Division Multiple Access) oder Mischsysteme aus diesen drei Systemen. Das System TDMA geht durch Teilung der Zeit vor, während die beiden anderen Systeme durch Teilung einer Frequenzebene oder eines Codierungssystems vorgehen. Aber bei diesen drei Systemen sind die Geräte entweder am Senden oder am Empfangen: nicht beides gleichzeitig. Es gibt somit eine automatische Abwechslung, die von einem Mikroprozessor des Mobiltelefons in Übereinstimmung mit den Instruktionen, die ihm von einer Basisstation gegeben werden, und unter Einhaltung eines gewünschten Protokolls gesteuert wird. Nach diesem Protokoll folgen Sendephasen alternativ auf Empfangsphasen, unabhängig davon, ob diese Phasen zeitlich kontinuierlich oder sporadisch sind. Die Funktion eines Duplexers, die so verwirklicht ist, wird nun ebenfalls in Form eines Alternierungsumschalters verwirklicht.
  • In den Biband-Geräten (insbesondere GSM-DCS) gibt es schließlich einen dritten Umschalttyp: einen Bandumschalter oder Modusumschalter, um von einer Norm zur anderen überzugehen.
  • Es ist keine globale Umschaltfunktion bekannt. Auf Grund der Komplexität der drei kaskadenartigen Umschalttypen, Antennenumschalter, Alternierungsumschalter und Modusumschalter, wurde bei der Erfindung herausgefunden, dass es wesentlich einfacher ist, den Antennenumschalter stromabwärts zu der Einheit anzuordnen. Die Anzahl von verwendeten Transistoren für den Globalumschalter ist nun auf ein Minimum reduziert, was zu der geringstmöglichen Rate an Zweierharmonischer führt.
  • Unter diesen Bedingungen betrifft die Erfindung einen Sende-Empfangsschaltkreis, dadurch gekennzeichnet, dass er umfasst:
    • – ein erstes Paar von Empfangskanälen, die auf eine Frequenz f0 bzw. eine Frequenz f1, die sich von f0 unterscheidet, abgestimmt und mit zwei Eingängen eines ersten Diplexers verbunden sind,
    • – ein zweites Paar von Sendekanälen, die auf die Frequenz f0 bzw. die Frequenz f1 abgestimmt und mit zwei Eingängen eines zweiten Diplexers verbunden sind,
    • – einen ersten und einen zweiten Strahlungsschaltkreis,
    • – und einen Umschalter, der am Eingang mit den Ausgängen der beiden Diplexer und am Ausgang mit den beiden Strahlungsschaltkreisen verbunden ist, um diese beiden Kanäle zu empfangen und einen Sendekanal und einen Empfangskanal, die auf eine selbe Frequenz abgestimmt sind, auf einen der Strahlungsschaltkreise umzuschalten.
  • Überdies wird in den Sendephasen, die vom Standpunkt des Sendens der Zweierharmonischen aus, um die Ausbreitung einer solchen Zweierharmonischen zu vermeiden, am kritischsten sind, insbesondere im Falle einer Verwendung des Typs GSM (um die Bänder DCS, PCS und UMTS nicht zu stören), erfindungsgemäß vorgesehen, einen nicht umgeschalteten Filter herzustellen. Bei der Erfindung sind die Komponenten dieses nicht umgeschalteten Filters zum Teil nach und zum Teil vor dem Modusumschalter angeordnet. Bei einer bevorzugten Variante sind diese Komponenten beiderseits des allgemeinen Umschalters ange ordnet. Unter diesen Bedingungen kombiniert sich der reaktive Impedanzteil, der sich nach dem Umschalter befindet, mit einem weiteren reaktiven Impedanzteil, der sich vor diesem Umschalter auf einem Sendekanal befindet, um die Zweierharmonische zu dämpfen.
  • Wenn die Verwendung auf einen anderen Modus umgeschaltet wird, sieht das gesendete Signal auf seinem Weg nur mehr einen dieser beiden reaktiven Impedanzteile, jenen, der sich nach dem Modusumschalter befindet. Bei der Übertragung auf diesem anderen Kanal ist nämlich eine andere reaktive Impedanz nicht vorhanden oder hat einen anderen Wert. Unter diesen Bedingungen wird dieses andere Signal nicht gedämpft und kann sich frei ausbreiten. Dies war das zu erreichende Ziel.
  • Die Erfindung betrifft somit auch einen Sendeschaltkreis, der einen Sendekanal für eine Trägerwelle mit einer Frequenz in, einen Sendekanal für eine Trägerwelle mit einer Frequenz f1, die sich von f0 unterscheidet, eine Strahlungsschaltung und einen Umschalter umfasst, um diese beiden Sendekanäle zu empfangen und einen dieser beiden Sendekanäle auf die Strahlungsschaltung umzuschalten, dadurch gekennzeichnet, dass er ein erstes Filterelement umfasst, das sich zwischen dem Umschalter und der Strahlungsschaltung befindet, wobei dieses erste Filterelement mit einem zweiten Filterelement abgestimmt ist, das sich in dem Sendekanal auf der Frequenz f0 befindet, um zu vermeiden, dass über diesen Sendekanal auf der Frequenz f0 Frequenzkomponenten auf der Frequenz f1 übertragen werden.
  • Die Erfindung wird durch die Studie der nachfolgenden Beschreibung und der begleitenden Figur besser verständlich. Diese haben nur hinweisenden und für die Erfindung keineswegs einschränkenden Charakter.
  • 1 zeigt einen Sendeschaltkreis, der beim Senden und Empfangen verwendet werden kann und die erfindungsgemäßen Mittel umfasst.
  • 1 zeigt erfindungsgemäß einen Sendeschaltkreis, umfassend einen ersten Sendekanal 1, um ein Signal mit einer Trägerfrequenz f0 zu entsenden, und einen zweiten Sendekanal 2, um ein Signal mit einer Trägerfrequenz f1 zu entsenden. 1 zeigt auch eine Strahlungsschaltung 3 und einen Umschalter 4, um am Eingang die beiden Sendkanäle zu empfangen und einen dieser beiden Sendekanäle auf die Strahlungsschaltung 3 umzuschalten. Der Umschalter 4 ist ein Modusumschalter, auch Diplexer genannt. Ein erster Modus ermöglicht die Entsendung einer Trägerwelle f0 nach der GSM-Norm. Ein zweiter Modus ermöglicht die Entsendung einer Trägerwelle f1 nach der DCS-Norm (oder PCS oder UMTS), so dass f1 ungefähr das Doppelte von f0 ist.
  • Die Erfindung ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Filterelement 5 in Kaskade zwischen dem Schalter 4 und der Strahlungsschaltung 3 angeordnet ist. Das Filterelement 5 ist mit einem zweiten Filterelement 6 abgestimmt. Das Filterelement 6 befindet sich in dem Sendekanal 1 mit der Frequenz f0 stromaufwärts zum Umschalter 4. Die Abstimmung der Elemente 5 und 6 wird derart geregelt, dass die Übertragung von Frequenzkomponenten mit der Frequenz f1, der Trägerfrequenz des Sendekanals 2, durch den Kanal 1 verhindert wird.
  • Die Funktion dieses Schaltkreises ist folgende. Wenn der Umschalter 4 den Kanal 1 auswählt, um ihn mit der Strahlungsschaltung 3 in Verbindung zu bringen, greifen die kaskadenartigen Elemente 5 und 6 in einem Filter ein, um Entsendungen einer Komponente mit der Frequenz f1 durch die Strahlungsvorrichtung 3 zu verhindern. Wenn der Umschalter den Sendekanal 2 in Betrieb nimmt, wird das Filterelement 5 mit Filterelementen dieses Kanals 2 zusammen, die aber von diesem Standpunkt aus nicht abgestimmt sind und die die Übertragung von Frequenzkomponenten mit der Frequenz f1 über den Kanal 2 durch die Strahlungsschaltung 3 nicht verhindern.
  • 1 zeigt mehrere Strahlungsschaltungen: die Schaltungen 3 und 7. In einem Beispiel ist die Schaltung 7 die normale Antennenschaltung eines Mobiltelefons mit einer Antenne 8. In diesem selben Beispiel umfasst die Strahlungs schaltung 3 eine Freileitung 9 eines Fahrzeugs, die sich an einen Sockelstecker 10 des Mobiltelefons anschließt. Ein Mobiltelefon besitzt eine gewisse Länge. Im Allgemeinen beträgt diese Länge ungefähr 15 Zentimeter. Aus Abschirmungsgründen befinden sich die Sendeschaltkreise, insbesondere ein Ausgangsleistungsverstärker, in der Nähe der normalen Freileitung 8 des Mobiltelefons. Da sich diese Freileitung 8 im Allgemeinen im oberen Bereich des Mobiltelefons befindet, muss das gesendete Signal bis zum Stecker 10 des Sockels geleitet werden. Dies erfolg im Inneren des Mobiltelefons durch ein Koaxialkabelelement 11 mit einer Länge von derselben Größenordnung wie die Länge des Mobiltelefons.
  • Aus Gründen der Impedanzanpassung können der Eingang 12 und der Ausgang 13 dieses Koaxialkabels 11 mit Impedanzanpassungsschaltungen versehen werden, um Reflexionen in die Freileitung 9 zu verhindern. Beispielsweise ermöglichen es eine Schaltung 14 am Eingang und eine Schaltung 15 am Ausgang zu bewirken, dass die Impedanzen Ze am Eingang und Zs am Ausgang an Impedanzen ZE und ZS am Eingang und am Ausgang der Strahlungsschaltung 3 angepasst werden. Aus praktischen Gründen, insbesondere damit Ze und Zs an 50 Ohm angepasst werden, umfassen die Schaltungen 14 und 15 jeweils in einem Beispiel einen Kondensator und eine Induktanz, die, wie in 1 gezeigt, mit den hier angegebenen Werten montiert sind.
  • In einem dargestellten Beispiel ist das erste Filterelement 5 eine Induktanz parallel zwischen dem Ausgang des Umschalters 4 und der Masse. Sie ist dazu bestimmt, mit einem Kondensator 6, der parallel zwischen dem Eingang des Umschalters 4 und der Masse montiert ist, in Resonanz zu stehen. Diese Resonanz verhindert die Übertragung von Frequenzkomponenten mit der Frequenz f1. Natürlich könnten einerseits die Induktanz 5 und der Kondensator 6, die parallel montiert sind, unterschiedliche Komponenten sein, die unterschiedlich montiert sind, wobei sie ein selbes Rückspeiseziel haben. Andererseits können die Anpassungsimpedanzen der Schaltungen 14 und 15, wobei letztgenannte an den Eingang 12 des Koaxialkabels 11 rückgeführt werden, mit der Impedanz 5 dazu beitragen, die gewünschte Rückspeisefrequenz zu definieren. Die für die Schaltungen 14 und 15 angegebenen Werte sind Breitbandanpassungswerte: ihre Wirkung ist hier auf die Breitbandanpassung des Koaxialkabels 11 beschränkt. Dennoch wäre es möglich, eines der Elemente der Schaltung 14, beispielsweise eine Induktanz 16 oder einen Kondensator 17, zu ändern, damit dieses an Stelle oder in Ergänzung zur reaktiven Impedanz 5 und im Zusammenwirken mit der reaktiven Impedanz 6 dazu beiträgt, die gewünschte Rückspeisung hervorzurufen.
  • Ebenso ist der Kondensator 6 auch an einem Eingangsfilter 18 beteiligt, der sich in dem Sendekanal 1 am Ausgang eines Leistungsverstärkers (nicht dargestellt) befindet. Aus diesem Grund kann das zweite Filterelement, auf das das erste Filterelement 5 abgestimmt wird, auch mehrere reaktive Komponenten umfassen.
  • Ein am Ausgang eines Leistungsverstärkers in dem Sendekanal mit der Frequenz f0 montierter Filter darf nicht in der Lage sein, Komponenten mit der Frequenz f1 durchzulassen. Unabhängig vom Umschaltproblem ist dieser Filter meistens in Form eines Filters 19 mit Oberflächenwelle ausgeführt. Dieser Filter 19 ist folglich symbolisch durch eine Gesamtheit von Meandern dargestellt, deren Verwirklichung auf einer gedruckten Schaltung im Falle eines Rückspeisefilters dazu führt, dass die Ausbreitung einer ungewünschten Komponente über eine umgekehrte Oberflächenwelle verhindert wird. Hier ist beispielsweise die ungewünschte Komponente eine Komponente mit der Frequenz f1. Aus diesem Grund ist das Durchlassband des Filters 19 mit einer Rückspeisefrequenz mit der Frequenz f1 gezeigt.
  • Normalerweise vermeidet der Filter 19 somit die Ausbreitung der ungewünschten Modi mit der Frequenz f1 von ungefähr dem Doppelten von f0. Erfindungsgemäß muss das Filterelement 5 mit dem Element 6, insbesondere mit der Frequenz f1, zusammenwirken, um einen Rückspeisefilter mit der Frequenz f1 zu bilden. Unter diesen Bedingungen ist die Rückspeisefrequenz des Filters 19 vorzugsweise auf einer Zwischenfrequenz f1 zwischen der Frequenz f0 und der Frequenz f1 versetzt. Auf diese Weise kann das Phänomen des Zusammenwirkens der reaktiven Elemente 5 und 6 stattfinden. In einem Beispiel hat der hergestellte Filter 19 somit eine Rückspeisefrequenz f1', die ungefähr gleich 1,4-mal f0 ist. Auf dieses Weise ist der Filter 19 eventuell weniger rückspeisend für die Kompo nenten auf f1, da er im Wesentlichen für die Komponenten auf f1' berechnet wurde. Er lässt hingegen die Wellen mit der Frequenz f1 durch, damit die Filterelemente 6 (oder 18) mit dem Filterelement 5 (oder 14, 15) zusammenwirken können.
  • Der Umschalter 4 ist in Form von zwei parallelen Schaltern ausgeführt. Ein Schalter umfasst einen ersten Transistor 20 (oder ein Äquivalent), um die Übertragung der im Sendekanal 1 verfügbaren Signale zu gestatten. Die Darstellung zeigt für diesen Schalter schematisch einen Transistor 20 des Typs N, der ein Steuersignal auf seiner Gate-Elektrode empfängt. In Wirklichkeit ist dieser Schalter 20 mit einem Transistor N und einem Transistor P, die zueinander parallel sind und komplementäre Signale an ihren Gate-Elektroden empfangen, um die Übertragung von Analogwechselsignalen zu gestatten, ausgeführt. Der Umschalter 4 umfasst überdies einen zweiten Transistor 21 (oder ein Äquivalent), um die Übertragung der im Sendekanal 2 gesendeten Signale zu gestatten.
  • Der Sendekanal 2 umfasst seinerseits einen Filter 22 analog zum Filter 19, für den sich die Rückspeisefrequenz über der Frequenz f1 befindet. Der Filter 22 soll nämlich die Signale auf dieser Frequenz f1 durchlassen, soll aber die Signale mit doppelter Frequenz von f1 und darüber hinaus aufhalten. Der Filter 22 mit Oberflächenwelle umfasst stromaufwärts reaktive Elemente 220 analog zu den Elementen 6 und 18. Diese reaktiven Elemente sind dazu bestimmt, sich mit der Impedanz 5 zu kombinieren, um dazu beizutragen, die Komponenten auf der Frequenz f1 wirksam durchzulassen.
  • Die Transistoren 20 und 21 werden durch ein Modussignal SM gesteuert, das von einer Steuerschaltung 23 erzeugt wird, deren Funktion später beschrieben ist. Das Steuersignal der Transistoren 20 und 21 unterliegt einer Umkehr zwischen der Transistorsteuerung 20 und der Transistorsteuerung 21 insbesondere mit Hilfe eines Umkehrkontakts 24. Aus diesem Grund wird mit einem einzigen Signal entweder der Sendekanal 1 oder der Sendekanal 2 durchgängig gemacht.
  • Der durchgängig gemachte Kanal wird dann vorzugsweise mit einer Auswahlschaltung 25 verbunden, bevor er mit der Strahlungsschaltung 3 oder der Strahlungsschaltung 7 in Verbindung gebracht wird. Die Auswahlschaltung 25 ist somit ein Antennenumschalter. Sie soll eine Strahlungsschaltung auswählen, die eher einer als einer anderen Verwendung entspricht. Auf bekannte weise ruft der Anschluss der Freileitung 9 im Stecker 10 das Schließen oder Öffnen eines Schalters 26 hervor, der es ermöglicht, die Polarität eines Auswahlsignals zu ändern, das an Schaltertransistoren 27 und 28 (oder dergleichen) der Auswahlschaltung 25 angelegt wird. Das Auswahlsignal unterliegt ebenfalls einer Umkehr zwischen der Steuerung des Transistors 27 und jener des Transistors 28. Die einfache Tatsache, dass der Anschluss hervorgerufen wird, betätigt somit einen Endschalter. Unter diesen Bedingungen wird durch den Umschalter 4 und den Umschalter 25 ein Sendekanal mit der Schaltung 3 oder der Schaltung 7 verbunden. Auf Grund der Polarisationsprobleme, die an verschiedenen Stellen des Schaltkreises auftreten können, wird der Umschalter 4 mit dem Schaltkreis 25 über einen Entkopplungskondensator 29 verbunden.
  • Um das Pendant der Sendekanäle 1 und 2 in Verbindung mit Strahlungsschaltungen 3 oder 7 herzustellen, umfasst ein erfindungsgemäßer Sender-Empfänger auch zwei Empfangskanäle 30 und 31, die auf f0 bzw. f1 abgestimmt sind. In einem Beispiel ist der Kanal 30 mit f0 ein Empfangskanal nach der GSM-Norm, während der Kanal 31 ein Empfangskanal nach der DCS-Norm ist. Die Herstellung der Verbindung des einen oder des anderen dieser Kanäle mit dem einen oder dem anderen der Sendschaltkreise 3 und 7 erfolgt durch einen Umschalter 32, der ebenfalls eine Rolle eines Diplexers spielt und eine identische Funktion zu jener des Umschalters 4 hat. Der Umschalter 32 besitzt zwei Eingänge und einen Ausgang. Ein Eingang ist mit dem Kanal 30, der andere mit dem Kanal 31 verbunden. Der Ausgang des Umschalters 32 ist mit dem einzigen Eingang des Umschalters 25 mit Hilfe eines Entkopplungskondensators 33 verbunden. Wie der Umschalter 4 umfasst der Umschalter 32 zwei Schaltertransistoren 34 und 35, die mit einem der Kanäle 30 bzw. 31 und mit dem Kondensator 33 andererseits in Kaskade geschaltet sind. Diese Transistoren 34 und 35 (oder dergleichen) werden auch durch das Steuersignal SM gesteuert, das von der Steuerschaltung 23 kommt.
  • Die Steuerschaltung 23 kann Angaben berücksichtigen, die von einem Benutzer auf der Tastatur des Mobiltelefons oder von einer in diese letztgenannte eingesetzten abnehmbaren Schaltung vorgegeben werden, um sie von einem Modus nach einer Norm in einen Modus nach einer anderen Norm umzuschalten. Das zu diesem Zweck von der Schaltung 23 entsandte Steuersignal steuert somit folglich gleichzeitig den Umschalter 4 und den Umschalter 32.
  • Wie vorher angeführt, sind unabhängig von den eingesetzten Funktionsmodi (TDMA, FDMA, CDMA oder gemischt) die Mobiltelefone keine echten Duplex-Geräte, sondern funktionieren eher mit einer automatischen Alternierung. In der Steuerschaltung 23 ist im Rahmen der Verwendung des Typs TDMA eine Aufteilung von Zeitfenstern 36 und 37 beim Senden bzw. Empfangen dargestellt. Nach der GSM-Norm müssen Zeitfenster von je 577 Mikrosekunden durch zwei Zeitfenster getrennt sein, die eventuell anderen Benutzern in einem selben rastern von 4,65 Millisekunden zugewiesen werden. In den Fenstern 36 und 37 sind die Austauschfrequenzen fi bzw. ftp. Diese Frequenzen fi und fj gehören je nach Fall dem Band in oder dem Band f1 an.
  • Um die Alternierung durchzuführen, umfasst der Globalumschalter einen Alternierungsumschalter 38 mit zwei Schaltertransistoren 39 und 40 (oder gleichwertig), die in Serie an den Ausgängen der Umschalter 4 bzw. 32 angeordnet sind und in Serie durch die Kondensatoren 29 und 33 mit dem einzigen Eingang des Antennenumschalters 25 verbunden sind.
  • Die Schaltung 23 erzeugt nun ein Signal ST zur Steuerung des Umschalters 38 im Rhythmus der Fenster 36 und 37, um die Steuer-Gate-Elektroden der Transistoren 39 und 40 der Schaltung 38 anzugreifen. Die Schaltung 38 ist somit in Kaskade zwischen den Umschaltern 4 und 32 und dem Umschalter 25 angeordnet. Je nach dem Wert des von der Schaltung 23 gelieferten Zeitsignals ST wird der eine oder der andere der Transistoren 39 oder 40 durchgängig gemacht, um einen Sendekanal 1 oder 2 oder einen Empfangskanal 30 oder 31 mit einer Strahlungsschaltung 3 oder 7 zu verbinden.
  • Aus Sicht der Erfindung sind die Umschalter 4, 23 und 25 gleichwertig in dem Sinn, als ihre Funktionen umschaltbar sind. Jedoch allen Umschaltfällen ist festzustellen, dass eine Kaskade von drei Schaltertransistoren in Serie vorhanden ist. Beispielsweise für die Strahlungsschaltung 3 und für den Sendekanal 1 handelt es sich um die Transistoren 27, 39 und 20. Für den Sendekanal 2 handelt es sich um die Transistoren 27, 39 und 21. Für den Empfang wird der Transistor 39 durch den Transistor 40 ersetzt, und die Transistoren 20 und 21 durch die Transistoren 34 bzw. 35. Unter diesen Bedingungen hat das oben erwähnte Verzerrungsphänomen starke Chancen, dass es entsteht, auf Grund der Anzahl der Transistoren, die zu seiner Entstehung beitragen können. Es wird allerdings mit der Architektur der Erfindung, bei der nur drei Schalter in Serie sind, verringert.
  • Es wurden Filter für den Sendekanal 1, insbesondere mit den Komponenten 18, 6 und 5, gezeigt. In den Empfangskanälen 30 und 31 hingegen ist es nicht erforderlich, solche Filter anzuordnen, da auf Grund dessen, dass sie am Empfangen sind, keine Entsendung von Störsignalen auf dem Funknetz zu befürchten ist. Es werden höchstens Entkopplungskondensatoren in Serie am Empfang des Signals angeordnet. Ebenso wie das Filterelement 5 auf der Strahlungsschaltung 3 vorgesehen wurde, kann eine ähnliche Ausführung auf der Schaltung 7 vorgesehen werden.

Claims (8)

  1. Sende-Empfangsschaltkreis, der Sendekanäle und Empfangskanäle umfasst, wobei die Sendekanäle einen Kanal (1) zum Senden einer Trägerwelle mit einer Frequenz f0, einen Sendekanal (2) für eine Trägerwelle mit einer Frequenz f1, die anders ist als f0, einen Strahlungsschaltkreis (3) und einen Umschalter (4) umfassen, um diese zwei Sendekanäle zu empfangen und einen dieser zwei Sendekanäle auf den Strahlungsschaltkreis umzuschalten, dadurch gekennzeichnet, dass er ein erstes Filterelement (5), das zwischen dem Umschalter und dem Strahlungsschaltkreis liegt, umfasst, wobei dieses erste Filterelement auf ein zweites Filterelement (6) abgestimmt ist, das sich in dem Sendekanal mit der Frequenz f0 befindet, um die Übertragung von Frequenzkomponenten mit der Frequenz f1 über diesen Sendekanal mit der Frequenz f0 zu verhindern.
  2. Sende-Empfangsschaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: – die Empfangskanäle einen Empfangskanal (30) umfassen, der auf eine Frequenz f0 abgestimmt ist, und einen Empfangskanal, der auf eine Frequenz f1 abgestimmt ist, die anders ist als f0, wobei diese zwei Empfangskanäle mit zwei Eingängen eines ersten Diplexers (32) verbunden sind, – der Umschalter (4) einen zweiten Diplexer bildet, – der Sende- und Empfangsschaltkreis einen ersten (3) und einen zweiten (7) Strahlungsschaltkreis, einen Umschalter (25), der am Eingang mit den Ausgängen der zwei Diplexer und am Ausgang mit den zwei Strahlungsschaltkreisen verbunden ist, umfasst, um diese zwei Paare von Kanälen zu emp fangen und einen Sendekanal und einen Empfangskanal, die auf eine gleiche Frequenz abgestimmt sind, auf einen der Strahlungsschaltkreise umzuschalten.
  3. Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Filterelement auf ein drittes Filterelement (220) abgestimmt ist, das sich in dem Sendekanal mit der Frequenz f1 befindet, um das Übertragen von Frequenzkomponenten mit der Frequenz f1 über diesen Sendekanal mit der Frequenz 1 zu erlauben.
  4. Schaltkreis gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element eine Drosselspule ist, die zwischen einem Ausgang des Umschalters und der Masse parallel geschaltet ist.
  5. Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sendekanal 1 ein Rückspeisefilter (19) umfasst, das eine Rückspeisefrequenz (f'1) zwischen f0 und f1 hat.
  6. Schaltkreis nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückspeisefrequenz in der Größenordnung von 1,4 Mal f0 liegt.
  7. Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass er in Kaskade ein Paar (4, 32) von Modusumschaltern, einen Sinplexumschalter (38) und einen Antennenumschalter (25) umfasst.
  8. Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei Strahlungsschaltkreise umfasst.
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