ES2289490T3 - Disposicion de circuito para la puesta en funcionamiento de aparatos de emision y de recepcion en una antena. - Google Patents
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Abstract
Disposición de circuito para el funcionamiento simultáneo de varios aparatos de radiotelefonía móvil (1, 1¿, 1¿, 1¿) en una antena (2) común, que sirve tanto para la recepción de señales entrantes como para la difusión de señales enviadas, en la que una unidad de compensación (3, 3¿, 3¿, 3¿¿) está dispuesta cada vez entre la antena (2) y cada aparato de radiotelefonía móvil (1, 1¿, 1¿, 1¿¿) para compensar la atenuación que aparece en un cable de AF que conecta la antena (2) al aparato de radiotelefonía móvil (1, 1¿, 1¿, 1¿¿) correspondiente, la cual dispone de al menos un ramal de emisión (5, 5¿, 6, 6¿) con un amplificador de potencia y de al menos un ramal de recepción (7, 7¿, 8, 8¿) con un amplificador de recepción, donde éstos son conectados alternando en el recorrido de señales del lado del aparato por medio de un duplexor o un conmutador de AF (19, 19¿, 20, 20¿) conectado por un circuito selector o un circuito detector (21, 21¿, 22, 22¿) que detecta una señal de emisión del respectivo aparato de radiotelefonía móvil (1, 1¿, 1¿, 1¿¿), dependiendo de si el aparato de radiotelefonía móvil (1, 1¿, 1¿, 1¿) recibe o envía señales, donde en el lado de la antena todos los ramales de emisión y de recepción (5, 5¿, 6, 6¿, 7, 7¿, 8, 8¿) de las unidades de compensación (3, 3¿, 3¿, 3¿) están conectados a la antena (2) a través de una unidad de interconexión (4), en la que, visto en dirección de flujo de la señal, todas las señales de emisión que han de ser asignadas a una banda de frecuencia y que están presentes en las salidas de amplificadores de emisión en los ramales de emisión (5, 5¿, 6, 6¿) de las unidades de compensación (3, 3¿, 3¿, 3¿) son agrupadas hacia un desviador dúplex (13, 14) por medio de uno o varios combinadores pasivos (9, 9a, 9b, 11) y guiadas por aquel hacia la antena (2) y que las señales de recepción entrantes en la antena (2), las cuales han de ser suministradas a los ramales de recepción (7, 7¿, 8, 8¿) de las unidades de compensación (3, 3, 3¿, 3¿¿) correspondientes en cuanto a la banda de frecuencia, son conducidas a través del desviador dúplex (13, 14) y, separadas por éste del recorrido de señales de las señales de emisión, a través de un amplificador (17, 18) y un divisor (10, 12) hacia las entradas de los amplificadores de recepción en los ramales de recepción (7, 7¿, 8, 8¿), donde cada vez entre la salida de un amplificador de emisión y un combinador pasivo (9, 9a, 9b, 11) conectado directamente con aquel está dispuesto un elemento de bloqueo, es decir un aislador (15, 15¿, 16, 16¿) transitable sólo para las señales de emisión del amplificador de emisión correspondiente, y la potencia de salida de todos los amplificadores de emisión de las unidades de compensación (3, 3¿, 3¿, 3¿¿) está aumentada de manera correspondiente a la atenuación de la señal de emisión que aparece en los combinadores pasivos (9, 9a, 9b, 11), y donde la atenuación que aparece en el divisor (10, 12) que distribuye la señal de recepción de manera pasiva entre los amplificadores de recepción de las unidades de compensación (3, 3¿, 3¿, 3¿¿) es compensada a través del amplificador (17, 18) de la unidad de interconexión (4) preconectado al mismo.
Description
Disposición de circuito para la puesta en
funcionamiento de aparatos de emisión y de recepción en una
antena.
La invención se refiere a una disposición de
circuito para el funcionamiento simultáneo de varios aparatos de
radiotelefonía móvil en una antena común, que sirven tanto para la
recepción de señales entrantes como para la emisión de señales
enviadas. La invención se refiere en este contexto a una
disposición de circuito, en la cual está dispuesta entre la antena y
cada aparato de radiotelefonía móvil cada vez una unidad de
circuito para la compensación (unidad de compensación) de la
atenuación que se produce en un cable de AF que conecta la antena
al correspondiente aparato de radiotelefonía móvil.
En automóviles, son conectados en el automóvil
por ejemplo aparatos de radiotelefonía móvil a través de una
instalación manos libres y un cable de AF con una antena externa.
Esto sirve por una parte para alejar del conductor la radiación
saliente de un aparato de radiotelefonía móvil de tal tipo durante
el funcionamiento de emisión. Por otro lado, se logra una recepción
mejorada de señales entrantes mediante la utilización de una antena
externa en lo referente al automóvil que actúa como jaula de
Faraday. Sin embargo, se presentan atenuaciones indeseadas de la
señal en el cable de AF que conecta el aparato de radiotelefonía
móvil o el dispositivo manos libres con la antena externa. Debido a
las especificaciones de potencia escasamente toleradas en la
radiotelefonía móvil, pueden aparecer a través de esto problemas en
el funcionamiento de emisión y/o de recepción. Para superarlos, es
conocido disponer entre el aparato de radiotelefonía móvil y la
antena unidades para la compensación de la atenuación producida,
los llamados compensadores que actúan como unidades de
compensación. Se trata en este caso de unidades de amplificación
especiales, las cuales disponen de al menos un ramal de emisión con
un amplificador de potencia y de al menos un ramal de recepción con
un amplificador de recepción. Preferiblemente, sobre la base de la
detección de una señal de emisión saliente de un aparato de
radiotelefonía móvil conectado son conectados en el recorrido de
señales a través de componentes del circuito correspondientes
opcionalmente el ramal de emisión o el ramal de recepción de un
compensador de tal tipo. Dado el caso, los aparatos de tal tipo son
también aptos para bandas múltiples. Éstos disponen entonces de
varios ramales de emisión y de recepción, donde señales de emisión
o de recepción son suministradas conforme a su pertenencia a una
determinada banda de frecuencia por medio de los llamados filtros
díplex al ramal de emisión o ramal de recepción respectivamente
configurado para la correspondiente banda de frecuencia. Dicha
disposición de circuito para la compensación de la atenuación se
divulga por ejemplo a través de la DE 199 13 064 C1 (EP 1 039
650 A2).
650 A2).
En relación con la ampliación creciente de las
infraestructuras de comunicación, en la necesidad de información
creciente de manera continua y la utilización en aumento de
servicios telemáticos se vislumbra un desarrollo, según el que por
ejemplo en automóviles están en funcionamiento de manera simultánea
no sólo aparatos de radiotelefonía móvil aptos para doble banda o
multibanda, sino bajo circunstancias también múltiples aparatos de
radiotelefonía móvil. Sin embargo, en este caso naturalmente no es
deseable prever para dicha multitud de aparatos de radiotelefonía
móvil cada vez antenas externas adicionales en el automóvil. Por lo
tanto, son reunidos ramales de emisión y de recepción de varios
aparatos de este tipo o de sus correspondientes aparatos
periféricos (por ejemplo, dispositivo manos libres) en una antena
común. Hasta donde nos es conocido, esto ocurre según el estado de
la técnica mediante los llamados combinadores pasivos y divisores,
en los que las señales de emisión de los aparatos son agrupadas o
las señales de recepción destinadas a los mismos son distribuidas.
Una disposición de circuito relativa a la utilización de
combinadores correspondientes es conocida por ejemplo de la US
8,082,804. Siempre que se trate en los aparatos de radiotelefonía
móvil de aparatos que funcionan en la misma banda de frecuencia, la
reunión de las señales de emisión hacia la antena común se produce
por ejemplo a través de una estructura en forma de estrella desde
las llamadas líneas \lambda/4. En este caso, se trata de líneas
que provocan un retardo de señal definido y, por consiguiente, el
desfase de una señal que transita por ellas, y que son
interconectados de manera que el cruce indeseado de la señal de
emisión de un ramal de emisión de un aparato al de otro se impide en
gran medida mediante una eliminación de ondas. En lo referente a la
reunión por ejemplo de dos aparatos GSM se logra así para la
evitación de una influencia recíproca de los aparatos entre éstos
una atenuación de aproximadamente 30 dB. Esto, sin embargo, aún no
es satisfactorio en casos particulares respecto al funcionamiento de
emisión. Además, en la estructura representada aparece una pérdida
de al menos 3 dB con respecto a la señal útil. Esto quiere decir
que, de la potencia irradiada originalmente de 2 W de un aparato GSM
900, llega como máximo 1 W de potencia de emisión a la antena.
Desventajoso es además que una estructura con líneas \lambda/4
para el funcionamiento de los llamados teléfonos móviles de banda
dual, que trabajan opcionalmente en la banda GSM 900 o en la banda
GSM 1800, no es adecuada, puesto que una línea \lambda/4 de la
banda GSM 900 referida a la longitud de ondas de la señal actúa
como línea \lambda/2 con respecto a la banda GSM 1800 y su
longitud de onda más corta. La atenuación que se debe a la
eliminación de ondas entre los ramales de señales de dos aparatos
de radiotelefonía móvil llevados a una estructura de este tipo no
puede conseguirse por consiguiente mediante una disposición de este
tipo simultáneamente para el servicio GSM 900 y GSM 1800.
De la KR 2003 004 533 es conocida una
disposición de circuito para el funcionamiento simultáneo de varias
unidades de emisión y de recepción (dicho con mayor exactitud, de
varias BTS [estaciones base] de una red de radiotelefonía móvil).
No obstante, las BTS operables con la disposición de circuito según
el documento no son variables o combinables de manera arbitraria.
Más bien, es cubierto mediante cada BTS un cierto número de
posibles canales de frecuencia dentro de la banda de frecuencia GSM,
por lo cual sin embargo no existe solapamiento entre los canales de
frecuencia de una BTS y los de cada una de las otras BTS. Además,
los canales de frecuencia operables por cada vez una BTS forman
siempre un área de frecuencias relacionada. Sin embargo, la
disposición de circuito no es adecuada para el funcionamiento
simultáneo de varios aparatos de radiotelefonía móvil, puesto que
una disposición de circuito correspondiente debe posibilitar que
varios aparatos (no previsible) puedan emitir y/o recibir
simultáneamente, también dentro de las mismas áreas de frecuencia
con canales de frecuencia no contiguos o, sino, también en
diferentes áreas de frecuencia.
Es tarea de la invención especificar una
disposición de circuito que posibilite hacer funcionar varios
aparatos de radiotelefonía móvil en una antena común en gran medida
sin pérdidas en cuanto a la potencia de emisión y de recepción.
Además, debe evitarse una influencia mutua de los ramales de señales
de varios aparatos. En una configuración preferida, la disposición
de circuito debe posibilitar además el funcionamiento de varios
aparatos que trabajen en diferentes bandas de frecuencia.
El objetivo se resuelve mediante una disposición
de circuito con las características de la reivindicación principal.
Mediante las reivindicaciones secundarias se dan configuraciones o
perfeccionamientos ventajosos de la invención.
En la disposición de circuito propuesta, para el
funcionamiento simultáneo de varios aparatos de radiotelefonía
móvil en una antena común, están dispuestas de manera conocida en
sí unidades de circuito para la compensación (unidades de
compensación - compensador) de la atenuación que aparece en el cable
de AF que conecta la antena al aparato de radiotelefonía móvil
respectivo. Los compensadores disponen de al menos un ramal de
emisión con un amplificador de potencia y de al menos un ramal de
recepción con un amplificador de recepción que, en dependencia de
si el aparato de radiotelefonía móvil recibe o envía señales, son
conectados de manera alternante en el recorrido de las señales. En
el lado del aparato esto sucede, de una manera igualmente conocida,
mediante un duplexor o conmutador de AF conectados a un circuito de
selección o a un circuito detector que detecta una señal de emisión
del aparato de radiotelefonía móvil respectivo. Sin embargo, según
la invención todos los ramales de emisión y de recepción de las
unidades de compensación o compensadores son conectados a través de
una unidad de interconexión especial con la antena, en la cual,
visto en la dirección del flujo de señales, todas las señales de
emisión a asignar a una banda de frecuencia que están presentes en
las salidas de amplificadores de emisión de los compensadores son
agrupadas a través de uno o varios combinadores pasivos (copiado del
inglés, en lo sucesivo también denominados combinadores pasivos) en
un desviador dúplex y desde éste son conducidas a la antena, dado
el caso, a través de otras unidades de filtro. Las señales de
recepción entrantes en la antena, las cuales han de ser
suministradas a los ramales de recepción de los compensadores
correspondientes en cuanto a la banda de frecuencia, son conducidas
a través de un amplificador y un divisor hacia las entradas de los
amplificadores de recepción a través de las otras unidades de
filtro, el desviador dúplex previstos dado el caso, y separadas
mediante éstos del recorrido de las señales de las señales de
emisión. Con referencia al ramal de emisión, está dispuesto en este
caso entre la salida de un amplificador de emisión y un combinador
pasivo de la unidad de interconexión conectado directamente con
aquel un elemento de bloqueo (aislador) pasable sólo para las
señales de emisión de este amplificador de emisión correspondiente.
Además, la potencia de salida de todos los amplificadores de emisión
de los compensadores es elevada de manera correspondiente a la
atenuación de la señal de emisión que aparece en los combinadores
pasivos subordinados a ellos. A través de la compensación separada
de la atenuación producida en los combinadores pasivos en los
respectivos amplificadores de emisión de las unidades de
compensación, y a través de la utilización de los aisladores, se
impiden de manera segura intermodulaciones entre los ramales de
señales de las unidades de compensación individuales, es decir, la
carga de las salidas de los amplificadores de potencia o de emisión
con las señales de emisión amplificadas de otro ramal de
emisión.
Sin embargo, en lo referente a las señales de
recepción entrantes esto no es necesario. Por lo tanto, la
atenuación que se produce en el divisor que distribuye pasivamente
la señal de recepción entre los amplificadores de recepción de los
compensadores, es compensada a través de un amplificador de la
unidad de interconexión efectivo común para todos los ramales de
recepción dentro de una banda de frecuencia, la cual está
preconectada al divisor. A través de la estructura descrita, la
disposición de circuito puede ser dúplex, y de hecho de manera
independiente de si esto es aplicable también para los aparatos de
radiotelefonía móvil mismos puestos en funcionamiento en ella. De
esta forma, es posible que uno o varios aparatos de radiotelefonía
móvil emitan, mientras que al mismo tiempo otros aparatos de
radiotelefonía móvil reciben señales a través de la misma
disposición de circuito. De manera correspondiente a un
perfeccionamiento preferido de la disposición de circuito según la
invención, los compensadores presentan, en el lado del aparato, es
decir, hacia el lado de los aparatos de radiotelefonía móvil, varios
ramales de emisión y de recepción conectados a través de un
diplexor para la amplificación de señales de diferentes bandas de
frecuencia. Aquí, la unidad de interconexión está configurada de
manera correspondiente, con lo cual las señales de emisión
amplificadas por los compensadores y las señales de recepción
suministradas a éstos son guiadas de manera correspondiente a su
banda de frecuencia a través de diferentes ramales de frecuencia de
la unidad de interconexión. En al menos una de las unidades de
filtro pospuesta al o a los desviador(es) dúplex de la
unidad de interconexión en dirección de la antena se trata según
esta configuración de un desviador de banda de frecuencia, es
decir, un llamado diplexor. Mediante el diplexor, son agrupadas
señales de emisión conducidas a través de diferentes ramales de
frecuencia de la unidad de interconexión antes de su transmisión
hacia la antena y, de manera análoga, las señales de recepción
entrantes son separadas las unas de las otras. Además, los
componentes de la unidad de interconexión citados en la
representación básica de la disposición de circuito según la
invención están presentes en esta forma de realización para cada
ramal de frecuencia. Según ello, cada ramal de frecuencia de la
unidad de interconexión se compone al menos de uno o varios
combinadores pasivos, un desviador dúplex, un divisor así como un
amplificador preconectado al divisor. Básicamente, es también
pensable sustituir el diplexor por una unidad de conmutación
controlada de manera externa (por ejemplo, mediante aparatos de
radiotelefonía móvil configurados de manera correspondiente, es
decir conmutables). Sin embargo, se produce a través de esto la
limitación de que, efectivamente, en principio los aparatos de
radiotelefonía móvil que funcionan en diferentes bandas de
frecuencia pueden ser puestos en funcionamiento con la disposición
de circuito, pero al mismo tiempo cada vez siempre sólo aparatos
que funcionen en una banda de frecuencia. Según una forma de
realización conforme a la práctica, la unidad de interconexión
presenta dos ramales de frecuencia, en lo cual éstos están
configurados preferiblemente de tal manera que la disposición de
circuito sea adecuada para el funcionamiento de varios aparatos de
radiotelefonía móvil, a utilizar en redes con diferentes bandas de
frecuencia. En lo referente al estándar GSM utilizado hoy de manera
predominante para la radiotelefonía móvil, por consiguiente, ha de
ponerse en funcionamiento mediante la disposición de circuito por
ejemplo aparatos de radiotelefonía móvil (teléfonos móviles o
similares) a través de una antena, que trabajan opcionalmente en la
red GSM 900 y/o en la red GSM 1800. La disposición de circuito y,
dado el caso, también sus unidades mencionadas previamente, es
decir, en especial los compensadores y la unidad de interconexión,
están estructuradas de manera modular. En una realización modular de
dicho tipo, los aisladores entre las salidas de los amplificadores
de potencia y los combinadores pasivos están integrados
preferiblemente en el módulo que realiza la unidad de interconexión,
en lo cual un aislador está preconectado a cada entrada de un
combinador pasivo para la señal de emisión.
Además, se da una forma de realización ventajosa
de la disposición de circuito a través de que los amplificadores de
potencia de las unidades de compensación sean realizados mediante
módulos básicos de amplificadores disponibles en el mercado. En lo
referente a los requisitos del estándar GSM con una potencia de
emisión de 2 W en la red GSM 900 o 1 W en la red GSM 1800 y al
requisito de un aumento de la potencia de salida para la
compensación de la atenuación que se produce en el o los
combinador(es) pasivo(s), entra en consideración en
este respecto la utilización de módulos básicos con una potencia de
salida de 4 W o 2 W. Si, debido al número de aparatos de
radiotelefonía móvil previsto como máximo para el servicio en la
disposición de circuito y la configuración concreta de la unidad de
interconexión relacionada con aquel, son necesarias potencias de
salida más elevadas para los amplificadores de emisión, se pueden
conseguir potencias de salida correspondientes a través de las
interconexión apropiada de tales módulos básicos. En este caso, los
amplificadores de emisión son interconectados para una banda de
frecuencia, según una posible configuración de la invención, cada
uno en el interior de una unidad de compensación en las salidas y
entradas a través de los llamados híbridos de 90°.
Con respecto al número de los aparatos de
radiotelefonía móvil que ha ser puesto en funcionamiento mediante
la disposición de circuito como máximo en una antena, según una
forma de realización de la invención conforme a la práctica, está
previsto un aumento progresivo de manera determinada del número de
componentes necesarios para esto, en especial del número de los
combinadores pasivos. La disposición de circuito está configurada
según ello siempre para el funcionamiento simultáneo de una
potencia (potencia de combinación) en lo referente a su número de 2
aparatos de radiotelefonía móvil (máximo de combinación)
correspondientes. Esto quiere decir que la disposición de circuito
está concebida para el funcionamiento simultáneo de 2, 4, 8, etc.
aparatos de radiotelefonía móvil. Si, así, han de ponerse en
funcionamiento por ejemplo 6 aparatos de radiotelefonía móvil
mediante una forma de realización de la disposición de circuito
según la invención que se oriente en un escalonamiento de este
tipo, habría que utilizarse para este fin una forma de realización
que posibilite el funcionamiento de cómo máximo 8 aparatos de
radiotelefonía móvil. Cada ramal de frecuencia de la unidad de
interconexión en el recorrido de señales para las señales de emisión
presenta en este caso un número de combinadores pasivos reducido en
1 con respecto al máximo de combinación (es decir, para el
funcionamiento de como máximo 8 aparatos de radiotelefonía móvil =
7 combinadores pasivos), que están conectados unos con otros en un
número de escalones en cascada correspondiente a la potencia de
combinación (es decir, a su vez referido al ejemplo de como máximo
8 aparatos de radiotelefonía móvil que han de ser puestos en
funcionamiento; 3 escalones en cascada – 2^{3}=8), mientras que el
divisor del recorrido de señales correspondiente para las señales
de recepción distribuye a éstas en un número de recorridos de
señales correspondiente al máximo de combinación. Debido al número
más elevado de combinadores pasivos (más detalles al respecto y
sobre la disposición en cascada en el ejemplo de realización) se
aumenta necesariamente la atenuación de la potencia de emisión de
un aparato de radiotelefonía móvil que aparece en ellos. En
consecuencia, la potencia de salida de los amplificadores de
potencia de los compensadores debe ser aumentada adecuadamente, es
decir, preferiblemente de tal manera que por cada escalón de
combinador o escalón en cascada sea duplicada la potencia de salida
de cada amplificador de potencia de una unidad de compensación con
respecto a la potencia de una señal de emisión de un aparato de
radiotelefonía móvil conducida a través del amplificador de
potencia respectivo.
En otra unidad de filtro, como ya se ha
mencionado, dispuesta dado el caso entre un desviador dúplex o, en
el caso de una configuración apta para bandas múltiples, entre el
diplexor de la unidad de interconexión y la antena, se trata por
ejemplo de un filtro de armónicas. Preferiblemente está dispuesta
además entre un desviador dúplex o un diplexor y la antena una
unidad de protección ESD que protege las demás piezas del circuito
contra descargas electroestáticas. En lo referente a una estructura
modular de la disposición de circuito según la invención, el filtro
de superficie y/o la unidad de protección ESD son preferiblemente
componentes del lado de la antena de un módulo que configure la
unidad de interconexión.
La invención se describe de nuevo a continuación
más detalladamente por medio de ejemplos de realización. En los
dibujos correspondientes se muestra:
Fig. 1: un diagrama de bloques aproximado de la
disposición de circuito según la invención
Fig. 2: un diagrama de bloques con algunos
detalles de la disposición de circuito según la Fig. 1
Fig. 3: una sección de la disposición de
circuito según la Fig. 2 en una realización para el funcionamiento
de cuatro aparatos de radiotelefonía móvil
Fig. 4: el diagrama de bloques correspondiente a
la Fig. 1 en una realización para el funcionamiento de cuatro
aparatos de radiotelefonía móvil.
Fig. 5: La interconexión de los ramales de
emisión de dos módulos básicos para compensadores para la obtención
de una potencia de emisión total aumentada
Fig. 6: la reunión de recorridos de señales
mediante líneas \lambda/4 según el estado de la técnica.
La figura 1 muestra un diagrama de bloques
aproximado de la disposición de circuito según la invención. Se
trata en este caso de un ejemplo de realización para el
funcionamiento común de 2 aparatos de radiotelefonía móvil 1, 1' en
una antena 2. En primer lugar está prevista, como se conoce del
estado de la técnica, entre cada aparato de radiotelefonía móvil 1,
1' y la antena 2, una unidad de compensación 3, 3' (compensador)
para la compensación de la atenuación que se produce en el cable de
AF que conecta el aparato de radiotelefonía móvil 1, 1' a la antena
2. Según el ejemplo representado, se trata en este caso de un
compensador 3, 3' apto para banda dual, que posibilita un
funcionamiento tanto en la banda de frecuencia GSM 900 como GSM
1800. Todos los ramales de emisión y de recepción 5, 5' 6, 6', 7,
7', 8, 8' de ambos compensadores 3, 3' están conducidos hacia una
unidad de interconexión 4, cuya aclaración más detallada se realiza
por medio de la figura 2.
La figura 2 muestra la disposición de circuito
según la figura 1 igualmente como diagrama de bloques, aunque en
una representación algo detallada. En la representación están
indicados algo más detalladamente también los componentes de los
compensadores 3, 3'. Se reconoce que en los dos compensadores 3, 3'
se trata de los llamados compensadores de banda dual, los cuales
posibilitan el funcionamiento de un teléfono móvil de banda dual u,
opcionalmente, el funcionamiento de un teléfono móvil GSM 900 o GSM
1800 1, 1'. Para ello, las señales de emisión y de recepción son
conducidas en el lado del aparato por medio de un diplexor 23, 23'.
En el funcionamiento de emisión, el diplexor 23, 23' asegura que
una señal de emisión GSM 900 es conducida hacia el módulo de
amplificador de 4 vatios del compensador 3, 3' y una señal GSM 1800
hacia su módulo de 2 vatios. En las líneas de alimentación de los
módulos de amplificador de los compensadores 3, 3' están dispuestos
cada vez conmutadores de AF 19, 19', 20, 20'. Éstos son conmutados
por medio de los detectores 21, 21', 22, 22' al aparecer una señal
de emisión en el ramal de emisión 5, 5', 6, 6'. En la representación
reproducida, todos los conmutadores de AF 19, 19', 20, 20' de los
compensadores 3, 3' están conectados de tal manera que sus ramales
de recepción 7, 7', 8, 8' están conectados al recorrido de señales.
Esto se corresponde con el estado básico de la disposición de
circuito, la cual por consiguiente está preparada para la recepción
de señales entrantes, independientemente de si se trata en este
caso de señales GSM 900 o señales GSM 1800. La conmutación al ramal
de emisión 5, 5', 6, 6' se efectúa, como ya se ha representado,
siempre cada vez sólo en caso de detección de una señal de emisión.
En cuanto no aparezca la señal de emisión, el conmutador de AF 19,
19', 20, 20' respectivo pasa de nuevo al estado básico. Los ramales
de emisión 5, 5', 6, 6' respectivos de ambos compensadores 3, 3',
es decir, los ramales de emisión 5, 5' para la banda de frecuencia
GSM 900, por un lado, y los ramales de emisión 6, 6' para la banda
de frecuencia GSM 1800, por otro lado, están conducidos en el lado
de salida cada uno hacia un combinador pasivo 9, 11. En éste se
realiza, como se conoce del estado de la técnica, únicamente la
reunión de los ramales de señales. Para compensar la atenuación que
se produce en este caso, las potencias de salida de los
amplificadores de potencia están aumentadas de manera
correspondiente en los ramales de emisión 5, 5'; 6, 6' de los
compensadores 3, 3', como se observa. La potencia de salida del
amplificador de emisión para la banda GSM 900 asciende por
consiguiente a 4 W en vez de los 2 W realmente precisos y los 2 W
del ramal GSM 1800 en vez del 1 W necesario. Para impedir un cruce
entre los ramales de emisión 5, 5', 6, 6' de la misma banda de
frecuencia de ambos compensadores 3, 3', está dispuesto un elemento
de bloqueo, es decir, un filtro de bloqueo especial o un llamado
aislador 15, 15', 16, 16' entre la salida de un amplificador de
emisión y el combinador pasivo 9, 11 conectado con él cada vez.
Éste puede, de manera correspondiente a una forma de realización de
la invención ya mencionada, ser componente de la unidad de
interconexión 4 o, como en el ejemplo mostrado, estar dispuesto
cada vez inmediatamente detrás de la salida de un amplificador de
potencia. Las señales de emisión son agrupadas en el combinador
pasivo 9, 11 y desde éste son conducidas a través del desviador
dúplex 13, 14, el cual posibilita la capacidad dúplex de la
disposición, otras unidades de filtro 24, 25 hacia la antena 2. En
dirección contraria, son conducidas señales de recepción entrantes
en la antena 2 a través de las unidades de filtro 25, 24 hacia el
desviador dúplex 13, 14, y desde éste son distribuidas a través de
un divisor 10, 12 entre los amplificadores de recepción de los
compensadores 3, 3'. Una señal de recepción entrante está en
contacto por consiguiente, siempre que uno de los dos aparatos de
radiotelefonía móvil (teléfonos móviles) 1 ó 1' indicados en el
dibujo no esté en el funcionamiento de emisión, independientemente
de su banda de frecuencia, con los dos conectadores enchufables o
conectores de AF de la disposición de circuito previstos para la
conexión con los aparatos de radiotelefonía móvil 1, 1'.
Naturalmente, se causa también una atenuación de la señal mediante
el divisor 10, 12 en el recorrido de recepción. Ésta, sin embargo,
puede ser compensada de una manera diferente que en el recorrido de
emisión 5, 5', 6, 6' a través de un amplificador 17, 18 común
referido a los dos compensadores 3, 3'. Éste está, como es
reconocible en el dibujo, preconectado al divisor 10, 12
respectivo.
La disposición de circuito según la invención
representada en las figuras 1 y 2 para el funcionamiento de dos
aparatos de radiotelefonía móvil 1, 1' puede ser modificada
manteniendo el principio fundamental también para el funcionamiento
de más de dos aparatos de radiotelefonía móvil 1, 1', 1'', 1'''. A
través de la figura 3 se ilustra someramente la posibilidad de una
modificación de la disposición de circuito según la invención en
cuanto a una utilización para el funcionamiento de más de dos
aparatos de radiotelefonía móvil. Como se ha indicado en las
reivindicaciones y en la representación de la solución según la
invención, los ramales de emisión de los compensadores 3, 3', 3'',
3''' son reunidos por medio de uno o varios combinadores pasivos.
La representación de la figura 3 se refiere por lo tanto a una
sección de la disposición de circuito según la figura 2, dicho con
mayor exactitud, a su configuración en el área de los combinadores
9, 9a, 9b. Ésta se refiere a una configuración de la disposición de
circuito según la invención para el funcionamiento de cómo máximo
cuatro aparatos de radiotelefonía móvil 1, 1', 1'', 1''' en una
variante preferida. Según esta configuración, los ramales de
emisión de los compensadores son reunidos cada vez por pares. Esto
ocurre mediante la disposición en cascadas de varios combinadores
pasivos 9, 9a, 9b en varios planos. A través de esto queda claro
que, con cada duplicación de los aparatos de radiotelefonía móvil
1, 1', 1'', 1''' que han de ser puestos en funcionamiento como
máximo según esta variante, se hace necesario otro plano de
combinadores y el número de los combinadores mismo aumenta de manera
correspondiente. A la vez es reconocible que esta variante de
realización presentada, con respecto al número de aparatos de
radiotelefonía móvil 1', 1'', 1''' que han de ser puestos en
funcionamiento como máximo, conduce a un escalonamiento
correspondiente a la serie de potencia de 2. Esto quiere decir al
mismo tiempo que el funcionamiento deseado de por ejemplo 6 aparatos
de radiotelefonía móvil precisa una variante de realización de la
disposición de circuito según la invención, mediante la cual puedan
ponerse en funcionamiento como máximo 8 aparatos de radiotelefonía
móvil. En este caso, el número de las cascadas I, II necesarias de
combinadores pasivos 9, 9a, 9b se corresponde con la potencia de 2
respectiva. Esto quiere decir que el funcionamiento de dos, es
decir, 2^{1} aparatos de radiotelefonía móvil, requiere un
combinador pasivo por ramal de frecuencia, que sin embargo de 4
aparatos de radiotelefonía móvil como máximo, requiere por el
contrario 2 cascadas con en total 3 combinadores pasivos, etc. En
este contexto, el diagrama de bloques según la figura 1 está
representado de nuevo en la figura 4 para una forma de realización
de la disposición de circuito para el funcionamiento de cuatro
aparatos de radiotelefonía móvil 1, 1', 1'', 1'''. Como ya se ha
mencionado, con número ascendente de los aparatos de radiotelefonía
móvil 1, 1'' a poner en funcionamientos aumenta también la potencia
de emisión necesaria de los amplificadores de potencia en los
ramales de emisión 5, 5', 6, 6' de los compensadores 3, 3'. Esto
está relacionado con el número ascendente de los combinadores 9,
9a, 9b, 11 necesarios y la atenuación que aumenta de esta forma en
esta parte del circuito. En referencia a una atenuación de
supongamos al menos 3 dB por fase de combinador, se precisa por lo
tanto para la interconexión de dos compensadores 3, 3' en las
salidas de sus amplificadores de potencia en la banda GSM 900 una
potencia de 4 W y, en la banda GSM 1800, una potencia de 2 W. En
consecuencia, aumenta la potencia necesaria para un número máximo
de 4 aparatos de radiotelefonía móvil 1, 1', 1'', 1''' a 8 W en la
banda GSM 900 6 4 W en la banda GSM 1800. Según una forma de
realización preferida de la invención, con una configuración modular
de sus componentes son utilizados módulos estándar con una potencia
de salida de 2 W para la puesta a disposición de esta potencia de
salida de amplificador. Para lograr la potencia más elevada
eventualmente necesaria de 4 W, 8 W o incluso 16 W, se
interconecta, siguiendo a estas reflexiones, un número
correspondiente de estos módulos estándar. Esto ocurre mediante los
llamados híbridos de 90° 27, 28. Lo correspondiente se ilustra
mediante la figura 5, la cual representa un ramal de emisión 5 con
un amplificador de potencia que se compone de módulos básicos.
Con respecto a la conexión con forma de estrella
de líneas \lambda/4 mencionada varias veces, este modo de
proceder conocido del estado de la técnica será explicado de nuevo
mediante la figura 6 del estado de la técnica mediante la figura 6.
Después, son reunidos por ejemplo dos ramales de emisión a través
de que éstos sean reunidos a través de dos líneas \lambda/4 y sean
conectados uno al otro a través de una resistencia R de por ejemplo
100 ohmios. En este caso, la onda directa es transmitida a través
de la resistencia entre ambos ramales y, a través de las dos líneas
\lambda/4 que provocan desfase, una onda girada 180° con respecto
a aquella. Esto, en los puntos de conexión de los ramales de
emisión, conduce cada vez a una eliminación de la onda y, por
consiguiente, a un aislamiento de los dos ramales uno respecto del
otro, de modo que son atenuadas señales con aproximadamente 30 dB
que se cruzan eventualmente de un ramal de emisión al otro. Las
inaccesibilidades existentes de esta disposición que actúa de manera
puramente pasiva ya fueron explicadas y fueron superadas mediante
la disposición de circuito según la invención.
- 1, 1', 1'', 1'''
- Aparato de radiotelefonía móvil (teléfono móvil)
- 2
- Antena
- 3, 3', 3'', 3'''
- Unidad de compensación (compensador)
- 4
- Unidad de interconexión
- 5, 5'
- Ramal de emisión con amplificador de potencia
- 6, 6'
- Ramal de emisión con amplificador de potencia
- 7, 7'
- Ramal de recepción con amplificador de recepción
- 8, 8'
- Ramal de recepción con amplificador de recepción
- 9, 9a; 9b
- Combinador pasivo (combinador)
- 10
- Divisor
- 11
- Combinador pasivo (combinador)
- 12
- Divisor
- 13, 14
- Desviador dúplex
- 15, 15'
- Aislador
- 16, 16'
- Aislador
- 17, 18
- Amplificador
- 19, 19'
- Conmutador de AF
- 20, 20'
- Conmutador de AF
- 21, 21'
- Circuito detector
- 22, 22'
- Circuito detector
- 23, 23'
- Diplexor
- 24
- Desviador de banda de frecuencia
- 25
- Filtro de ondas de superficie
- 26
- Unidad de protección ESD
- 27, 28
- Híbrido de 90°
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de los documentos relacionados por
el solicitante fue tomada exclusivamente para la información del
lector y no forma parte del documento de patente europea. Aquella
fue recopilada con el mayor cuidado; sin embargo, la OEP no asume
responsabilidad alguna por posibles errores u omisiones.
\bullet DE 19913064 Cl [0002]
\bullet EP 1039650 A2 [0002]
\bullet US 8082804 A [0002]
\bullet KR 2003004533 [0003]
Claims (12)
1. Disposición de circuito para el
funcionamiento simultáneo de varios aparatos de radiotelefonía
móvil (1, 1', 1'', 1'') en una antena (2) común, que sirve tanto
para la recepción de señales entrantes como para la difusión de
señales enviadas,
en la que una unidad de compensación (3, 3',
3'', 3''') está dispuesta cada vez entre la antena (2) y cada
aparato de radiotelefonía móvil (1, 1', 1'', 1''') para compensar
la atenuación que aparece en un cable de AF que conecta la antena
(2) al aparato de radiotelefonía móvil (1, 1', 1'', 1''')
correspondiente,
la cual dispone de al menos un ramal de emisión
(5, 5', 6, 6') con un amplificador de potencia y de al menos un
ramal de recepción (7, 7', 8, 8') con un amplificador de recepción,
donde éstos son conectados alternando en el recorrido de señales
del lado del aparato por medio de un duplexor o un conmutador de AF
(19, 19', 20, 20') conectado por un circuito selector o un circuito
detector (21, 21', 22, 22') que detecta una señal de emisión del
respectivo aparato de radiotelefonía móvil (1, 1', 1'', 1'''),
dependiendo de si el aparato de radiotelefonía móvil (1, 1', 1'',
1'') recibe o envía señales,
donde en el lado de la antena todos los ramales
de emisión y de recepción (5, 5', 6, 6', 7, 7', 8, 8') de las
unidades de compensación (3, 3', 3'', 3') están conectados a la
antena (2) a través de una unidad de interconexión (4), en la que,
visto en dirección de flujo de la señal, todas las señales de
emisión que han de ser asignadas a una banda de frecuencia y que
están presentes en las salidas de amplificadores de emisión en los
ramales de emisión (5, 5', 6, 6') de las unidades de compensación
(3, 3', 3'', 3') son agrupadas hacia un desviador dúplex (13, 14)
por medio de uno o varios combinadores pasivos (9, 9a, 9b, 11) y
guiadas por aquel hacia la antena (2) y que las señales de recepción
entrantes en la antena (2), las cuales han de ser suministradas a
los ramales de recepción (7, 7', 8, 8') de las unidades de
compensación (3, 3, 3'', 3''') correspondientes en cuanto a la
banda de frecuencia, son conducidas a través del desviador dúplex
(13, 14) y, separadas por éste del recorrido de señales de las
señales de emisión, a través de un amplificador (17, 18) y un
divisor (10, 12) hacia las entradas de los amplificadores de
recepción en los ramales de recepción (7, 7', 8, 8'), donde cada
vez entre la salida de un amplificador de emisión y un combinador
pasivo (9, 9a, 9b, 11) conectado directamente con aquel está
dispuesto un elemento de bloqueo, es decir un aislador (15, 15', 16,
16') transitable sólo para las señales de emisión del amplificador
de emisión correspondiente, y la potencia de salida de todos los
amplificadores de emisión de las unidades de compensación (3, 3',
3'', 3''') está aumentada de manera correspondiente a la atenuación
de la señal de emisión que aparece en los combinadores pasivos (9,
9a, 9b, 11), y donde la atenuación que aparece en el divisor (10,
12) que distribuye la señal de recepción de manera pasiva entre los
amplificadores de recepción de las unidades de compensación (3, 3',
3'', 3''') es compensada a través del amplificador (17, 18) de la
unidad de interconexión (4) preconectado al mismo.
2. Disposición de circuito según la
reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que entre el
desviador dúplex (13, 14) y la antena están dispuestas otras
unidades de filtro (24, 25).
3. Disposición de circuito según la
reivindicación 2, caracterizada por el hecho de que las
unidades de compensación (3, 3', 3'', 3') presentan varios ramales
de emisión (5, 6, 5', 6') y ramales de recepción (7, 8, 7', 8')
interconectados a través de un diplexor (23, 23') para la
amplificación de señales de diferentes bandas de frecuencia, donde
las señales de emisión amplificadas por aquellas y las señales de
recepción suministradas a las mismas son conducidas de manera
correspondiente a su banda de frecuencia a través de diferentes
ramales de frecuencia de la unidad de interconexión (4) y en al
menos una de las otras unidades de filtro se trata de un desviador
de banda de frecuencia (24), en el cual señales de emisión
conducidas a través de diferentes ramales de frecuencia de la
unidad de interconexión (4) son agrupadas y señales de recepción son
separadas las unas de las otras, con lo cual cada ramal de
frecuencia de la unidad de interconexión (4) se compone de al menos
uno o varios combinadores pasivos (9, 9a, 9b, 11), un desviador
dúplex (13, 14), un divisor (10, 12), así como un amplificador (17,
18) preconectado al divisor.
4. Disposición de circuito según la
reivindicación 3, caracterizada por el hecho de que la
unidad de interconexión (4) presenta dos bandas de frecuencia.
5. Disposición de circuito según la
reivindicación 4, caracterizada por el hecho de que ésta
está configurada para el funcionamiento de varios aparatos de
radiotelefonía móvil (1, 1', 1'', 1''') que trabajan de manera
opcional en la red GSM 900 y/o en la red GSM 1800.
6. Disposición de circuito según la
reivindicación 1 ó 3, caracterizada por el hecho de que la
disposición de circuito y, dado el caso, sus unidades están
construidas de forma modular.
7. Disposición de circuito según la
reivindicación 6, caracterizada por el hecho de que los
aisladores (15, 15', 16, 16') en lo referente a una construcción
modular de la disposición de circuito son componentes de la unidad
de interconexión (4), estando preconectado un aislador (15, 15',
16, 16') a cada entrada de un combinador pasivo (9, 9a, 9b, 11) para
la señal de emisión.
8. Disposición de circuito según la
reivindicación 6, caracterizada por el hecho de que los
amplificadores de potencia de las unidades de compensación (3, 3',
3'', 3''') son realizados mediante módulos básicos de amplificador
que, dado el caso, están interconectados en las salidas y entradas
a través de híbridos de 90° (27, 28), para la obtención de la
potencia de salida necesaria para la compensación de la atenuación
en el cable de AF y los combinadores pasivos (9, 9a, 9b, 11), cada
vez en el interior de una unidad de compensación (3, 3', 3'', 3''')
y referido al ramal de emisión (5, 6, 5', 6') para una banda de
frecuencia.
9. Disposición de circuito según la
reivindicación 1 ó 3, caracterizada por el hecho de que ésta
está configurada para el funcionamiento simultáneo de un número de
aparatos de radiotelefonía móvil (1, 1', 1'', 1''') que resulta
como potencia combinatoria de 2, correspondiente a un máximo de
combinación, en lo cual cada ramal de frecuencia de la unidad de
interconexión (4) presenta en el recorrido de señales para las
señales de emisión un número de combinadores pasivos (9, 9a, 9b, 11)
reducido en 1 con respecto al máximo de combinación, que están
interconectados unos con otros en un número de escalones en cascada
(I, II) correspondiente a la potencia combinatoria, mientras que el
divisor (10, 12) del recorrido de señales correspondiente para las
señales de recepción distribuye a éstas en un número de recorridos
de señales correspondiente al máximo de combinación, y el número de
las unidades de compensación (3, 3', 3'', 3''') se corresponde con
el máximo de combinación, y donde por escalón en cascada (I, II) la
potencia de salida de cada amplificador de potencia de una unidad
de compensación (3, 3', 3'', 3') está duplicada con respecto a la
potencia de una señal de emisión de un aparato de radiotelefonía
móvil (1, 1', 1'', 1''') conducida a través del amplificador de
potencia correspondiente.
10. Disposición de circuito según la
reivindicación 1 ó 3, caracterizada por el hecho de que
entre un desviador dúplex (13, 14) o un diplexor (24) de la unidad
de interconexión (4) y la antena (2) está dispuesto un filtro de
ondas armónicas (25).
11. Disposición de circuito según la
reivindicación 1 ó 3, caracterizada por el hecho de que una
unidad de protección ESD (26) que protege las partes restantes del
circuito frente a descargas electroestáticas está dispuesta entre
un desviador dúplex (13, 14) o un diplexor (24) de la unidad de
interconexión (4) y la antena (2).
12. Disposición de circuito según la
reivindicación 10 ó 11, caracterizada por el hecho de que un
filtro de ondas armónicas (25) y/o una unidad de protección ESD
(26) constituyen en lo referente a una construcción modular de la
disposición de circuito componentes de la unidad de interconexión
(4) dispuestos en el lado de la antena.
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