FI121868B - Matkaviestinlaite ja siinä käytetty suurtaajuusyhdistelmäyksikkö - Google Patents

Description

Matkaviestinlaite ja siinä käytetty suurtaajuusyhdistelmäyksikkö. -Mobil teleutrustning och däri använd högfrekvent kombinationsenhet.

KEKSINNÖN TAUSTA

1. Keksinnön ala

Esillä oleva keksintö kohdistuu matkaviestinlaitteeseen ja siinä käytettyyn suur-taajuusyhdistelmäyksikköön ja täsmällisemmin matkaviestinlaitteeseen, joka voi käyttää erilaisia matkaviestinjärjestelmiä, ja tällaisessa matkaviestinlaitteessa -käytettyyn suurtaajuusyhdistelmäyksikköön.

2. Tekniikan tason kuvaus

Tunnettu tekniikka sisältää Euroopassa esitetyn matkaviestinlaitteen, joka on kaksitaajuusmatkapuhelin, joka voi toimia useampaa kuin yhtä taajuusaluetta käyttävissä tietoliikennejärjestelmissä, kuten DCS (Digital Cellular System), jossa käytetään 1,8 GHz aluetta, ja GSM (Global System for Mobile Communications), jossa käytetään 900 MHz aluetta.

Kuvio 9 on lohkokaavio, joka esittää osaa tyypillisestä kaksitaajuusmatkapuhe-limesta, johon sisältyy yhdistelmänä esimerkiksi DCS, joka käyttää 1,8 GHz aluetta, ja GSM, joka käyttää 900 MHz aluetta. Kaksitaajuusmatkapuhelinlaite sisältää antennin 1, diplekserin 2 ja kaksi tietoliikennejärjestelmää, DCS ja GSM.

Diplekseri 2 siirtää molempien tietoliikennejärjestelmien DCS ja GSM signaalit antennille 1 ja jakelee antennin 1 välityksellä vastaanotetut vastaanottosignaalit molemmille tietoliikennejärjestelmille DCS ja GSM. DCS-verkko sisältää suurtaa-juuskytkimen 3a signaalien vaihtokytkemiseksi lähettimen Txd ja vastaanottimen Rxd välillä ja alipäästösuotimen 4a ja suuntakytkimen 5a, jotka seuraavat suurtaajuuskytkintä 3a ja jotka on kytketty lähettimeen Txd. GSM-verkko sisältää suurtaajuuskytkimen 3b signaalien vaihtokytkemiseksi lähettimen Txg ja vastaanottimen Rxg välillä ja alipäästösuotimen 4b ja suuntakytkimen 5b, jotka seuraavat suurtaajuuskytkintä 3b ja jotka on kytketty lähettimeen Txg. Alipäästösuotimet 4a ja 4b on sijoitettu suurtaajuuskytkimen 3a, vastaavasti 3b, ja suuntakytkimen 5a, vastaavasti 5b, väliin lähettimiin Txd ja 2

Txg sisältyvien lähetystehovahvistimien (ei esitetty) aiheuttaman harmonisen särön poistamiseksi. Su unta kytki met 5a ja 5b erottavat osan lähetyssignaaleista ja lähettävät tulokset automaattisille vahvistuksensäätöpiireille (ei esitetty) lähe-tyssignaalien vahvistuksien pitämiseksi vakiona.

Tämän kaksitaajuusmatkapuhelimen toiminta selitetään seuraavassa. DCS-lähetystä varten suurtaajuuskytkin 3a kytkee toimintaan lähettimen Txd. Diplek-seri 2 valitsee lähettimeltä Txd suuntakytkimen 5a, alipäästösuotimen 4a ja suurtaajuuskytkimen 3a kautta tulevan lähetyssignaalin ja se lähetetään antennista 1. Toisaalta DCS-vastaanotossa diplekseri 2 valitsee antennin 1 vastaanottaman vastaanottosignaalin ja suurtaajuuskytkin 3a kytkee toimintaan vastaanottimen Rxd ennen kuin vastaanottosignaali johdetaan vastaanottimelle Rxd. GSM-lähetyksessä ja -vastaanotossa suoritetaan samat toiminnat.

Edellä esitetyssä kaksitaajuusmatkapuhelinlaitteessa, joka on tavanomainen matkaviestinlaite, on kuitenkin seuraavassa selitetty ongelma. Eli sekä DCS-että GSM-siirtotiellä on suuntakytkin, mikä lisää tarvittavien komponenttien lukumäärää piirialustalla. Tämä suurentaa kaksitaajuusmatkapuhelinlaitteen (matkaviestinlaitteen) kokoa.

Seuraavassa esitetään eräs toinen ongelma. Koska antenni, diplekseri, DCS- ja GSM-suurtaajuuskytkimet, DCS- ja GSM-suurtaajuussuotimet (ts. alipääs-tösuotimet) ja DCS- ja GSM-suuntakytkimet on asennettu diskreetisti samalle piirialustalle, diplekserin ja suurtaajuuskytkimien, suurtaajuuskytkimien ja suur-taajuussuotimien ja suurtaajuussuotimien ja suuntakytkimien välillä tarvitaan lisäksi sovituspiirit, jotka aikaansaavat sovitus-, vaimennus- tai erotusominai-suudet. Tämä lisää edelleen komponenttien lukumäärää ja asennuspinta-alaa ja piirialustan kokoa. Tämä tekee kaksitaajuusmatkapuhelinlaitteen (matkaviestinlaitteen) suureksi.

3

KEKSINNÖN YHTEENVETO

Edellä esitettyjen tunnetun tekniikan ongelmien välttämiseksi esillä olevan keksinnön edulliset suoritusmuodot kohdistuvat matkaviestinlaitteeseen, jossa ei tarvita sovituspiiriä ja jonka sisältämä piiri on tiivisrakenteinen, ja tässä matkaviestinlaitteessa käytettyyn suurtaajuusyhdistelmäyksikköön.

Tätä varten esillä olevan keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa matkaviestinlaite, jossa on eri taajuusalueita käyttäviä tietoliikennejärjestelmiä, sisältää antennin, lähettimen kutakin tietoliikennejärjestelmää varten ja vastaanottimen kutakin tietoliikennejärjestelmää varten. Matkaviestinlaite sisältää lisäksi diplekserin lähetyssignaalien siirtämiseksi tietoliikennejärjestelmistä antennille ja antennin kautta vastaanotettujen vastaanottosignaalien jakelemiseksi tietoliikennejärjestelmille, suurtaajuuskytkimen kutakin tietoliikennejärjestelmää varten signaalien kytkemiseksi lähettimen ja vastaanottimen välillä ja suunta-kytkimen osien erottamiseksi lähetyssignaaleista ja tulosten lähettämiseksi automaattiselle vahvistuksensäätöpiirille. Suuntakytkin on sijoitettu antennin ja diplekserin väliin.

Matkaviestinlaite sisältää lisäksi suurtaajuussuotimet, jotka sijaitsevat suurtaa-juuskytkinten jälkeen ja jotka on kytketty vastaanottimiin.

Esillä olevan keksinnön toisessa edullisessa suoritusmuodossa matkaviestinlaitteessa käytetty suurtaajuusyhdistelmäyksikkö sisältää mikroaaltopiirin, joka sisältää joukon tietoliikennejärjestelmiä. Suurtaajuusyhdistelmäyksikön muodostaa monikerrosalusta, joka on tehty laminoimalla joukko dielektrisiä kerroksia, ja monikerrosalustalla on diplekseri, suurtaajuuskytkimet ja suuntakytkin.

Suurtaajuusyhdistelmäyksikössä diplekseri sisältää edullisesti induktanssiele-mentin ja kapasitanssielementin, suurtaajuuskytkin sisältää kytkinelementin, in-duktanssielementin ja kapasitanssielementin ja suuntakytkin sisältää ensiölinjan ja toisiolinjan. Nämä komponentit ovat joko monikerrosalustan sisällä tai ne on asennettu sen päälle. Monikerrosalusta sisältää edullisesti liitoselimet näiden komponenttien kytkemiseksi toisiinsa.

4

Esillä olevan keksinnön mukaisessa matkaviestinlaitteessa on siten suuntakytkin antennin ja diplekserin välissä, minkä vuoksi eri tietoliikennejärjestelmiä varten ei tarvita erillisiä su unta kytkimiä. Matkaviestinlaitteessa tarvitaan siten vain yksi suuntakytkin.

Esillä olevan keksinnön mukainen suurtaajuusyhdistelmäyksikkö sisältää diplekserin, suurtaajuuskytkimet ja suuntakytkimen, jotka ovat monikerrosalustal-la, joka on tehty laminoimalla joukko dielektrisiä kerroksia. Diplekserin, suurtaa-juuskytkinten ja suuntakytkimen liitoselimet sisältyvät siten monikerrosalustaan.

Esillä olevan keksinnön muut piirteet, ominaisuudet ja edut selviävät paremmin seuraavasta keksinnön edullisten suoritusmuotojen yksityiskohtaisesta selityksestä ja siihen liittyvistä oheisista piirustuksista.

PIIRUSTUSTEN LYHYT SELOSTUS

Kuvio 1 on lohkokaavio esillä olevan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesta matkaviestinlaitteesta.

Kuvio 2 on kuviossa 1 esitetyn suurtaajuusyhdistelmäyksikön diplekserin pii-rikaavio.

Kuviot 3A ja 3B ovat kuviossa 1 esitetyn suurtaajuusyhdistelmäyksikön suur-taajuuskytkimien piirikaavioita.

Kuviot 4A ja 4B ovat kuviossa 1 esitetyn suurtaajuusyhdistelmäyksikön suur-taajuussuotimien piirikaavioita.

Kuvio 5 on kuviossa 1 esitettyyn suurtaajuusyhdistelmäyksikköön sisältyvän suuntakytkimen piirikaavio.

Kuvio 6 on osittain osiin hajotettu perspektiivinen kuvanto kuviossa 1 esitetystä suurtaajuusyhdistelmäyksiköstä.

5

Kuviot 7A - 7H ovat kuviossa 6 esitetyn suurtaajuusyhdistelmäyksikön moniker-rosalustan muodostavien dielektristen kerrosten pääl-lyskuvantoja.

Kuviot 8A - 8F ovat kuviossa 6 esitetyn suurtaajuusyhdistelmäyksikön moniker rosalustan muodostavien toisten dielektristen kerrosten päällysku-vantoja.

Kuvio 8G on pohjakuvanto kuviossa 8F esitetystä dielektrisestä kerroksesta.

Kuvio 9 on lohkokaavio, joka esittää osaa tyypillisestä kaksitaajuusmatkapu-helinlaitteesta (matkaviestinlaitteesta).

PARHAANA PIDETTYJEN SUORITUSMUOTOJEN YKSITYISKOHTAINEN SELITYS Kuviossa 1 on esitetty esillä olevan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukainen matkaviestinlaite 10. Matkaviestinlaite 10 on kaksitaajuusmatkapuhe-linlaite, jossa on kaksi eri taajuusalueita käyttävää tietoliikennejärjestelmää, nimittäin DCS, joka on 1,8 GHz tietoliikennejärjestelmä, ja GSM, joka on 900 MHz tietoliikennejärjestelmä. Matkaviestinlaite 10 sisältää antennin 11, suurtaajuusyhdistelmäyksikön 12, joka on kuviossa 1 ympäröity katkoviivalla, lähettimet Txd ja Txg ja vastaanottimet Rxd ja Rxg.

Suurtaajuusyhdistelmäyksikkö 12 sisältää ensimmäisen - viidennen portin P1 -P5, diplekserin 13, suurtaajuuskytkimet 14a ja 14b, kaistanestosuotimet 15a ja 15b, jotka ovat suurtaajuussuotimina, ja su unta kytki men 16.

Diplekseri 13 lähettää molempien tietoliikennejärjestelmien DCS ja GSM lähe-tyssignaalit antennille 11 ja jakelee antennin 11 kautta vastaanotetut vastaan-ottosignaalit molemmille tietoliikennejärjestelmille DCS ja GSM.

Suurtaajuuskytkin 14a on kytketty johtamaan DCS-signaalit lähettimeltä Txd ja vastaanottimelle Rxd ja suurtaajuuskytkin 14b on kytketty johtamaan GSM-signaalit lähettimeltä Txg ja vastaanottimelle Rxg.

6

Kaistanestosuotimet 15a ja 15b on sijoitettu suurtaajuuskytkimen 14a, vastaavasti 14b, ja lähettimen Txd, vastaavasti Txg, väliin lähettimiin Txd ja Txg sisältyvien lähetystehovahvistimien (ei esitetty) aiheuttaman harmonisen särön poistamiseksi.

Suuntakytkin 16, joka erottaa osat DCS- ja GSM-lähetyssignaaleista ja lähettää tulokset automaattiselle vahvistuksensäätöpiirille (ei esitetty), on sijoitettu antennin 11 ja diplekserin 13 väliin. DCS- ja GSM-lähetyssignaalit erotellaan muuttamalla suuntakytkimen 16 kytkentäkerrointa DCS-taajuuskaistan tai GSM-taajuuskaistan mukaan.

Ensimmäinen portti P1 vastaa suuntakytkimen 16 ensimmäistä porttia P41. Toinen ja neljäs portti P2 ja P4 vastaavat kaistanestosuotimien 15a ja 15b toisia portteja P32a ja P32b. Kolmas ja viides portti P3 ja P5 vastaavat suur-taajuuskytkimien 14a ja 14b kolmansia portteja P23a ja P23b.

Diplekserin 13 ensimmäinen portti PII on kytketty suuntakytkimen 16 toiseen porttiin P42, ja diplekserin 13 toinen ja kolmas portti P12 ja P13 on kytketty suurtaajuuskytkimien 14a ja 14b ensimmäisiin portteihin P21a ja P21b.

Suurtaajuuskytkimien 14a ja 14b toiset portit P22a ja P22b on kytketty kaistanestosuotimien 15a ja 15b ensimmäisiin portteihin P31a ja P32b.

Suurtaajuusyhdistelmäyksikön 12 ensimmäinen portti Pl, toinen portti P2, kolmas portti P3, neljäs portti P4 ja viides portti P5 on kytketty antenniin 11, DCS-lähettimeen Txd, DCS-vastaanottimeen Rxd, GSM-lähettimeen Txg ja vastaavasti GSM-vastaanottimeen Rxg.

Kuvio 2 on kuviossa 1 esitetyn suurtaajuusyhdistelmäyksikön 12 diplekserin 12 piirikaavio.

Diplekseri 13 sisältää induktorit tai induktanssielementit LII ja L12 ja kondensaattorit tai kapasitanssielementit Cll - C15. Kondensaattorit Cll ja C12 on 7 kytketty sarjassa ensimmäisen portin PII ja toisen portin P12 väliin ja kondensaattorien CU ja C12 yhteinen piste on maadoitettu induktorin LII ja kondensaattorin C13 kautta.

Ensimmäisen portin PII ja kolmannen portin P13 väliin on kytketty induktorin L12 ja kondensaattorin C14 muodostama rinnakkaispiiri ja rinnakkaispiirin ja kolmannen portin P3 yhteinen piste on maadoitettu kondensaattorin C15 kautta.

Toisin sanoen ensimmäisen portin PII ja toisen portin P12 väliin muodostuu ylipäästösuodin, jonka päästökaista läpäisee vain DCS:n (ylemmällä taajuusalueella olevat) lähetys/vastaanottosignaalit, jotka johdetaan toiseen porttiin P12. Ensimmäisen portin PII ja kolmannen portin P13 väliin muodostuu ali-päästösuodin, jonka päästökaista läpäisee vain GSM:n (alemmalla taajuuskaistalla olevat) lähetys/vastaanottosignaalit, jotka johdetaan kolmanteen porttiin P13.

Kuviot 3A ja 3B ovat piirikaavioita, jotka esittävät kuviossa 1 esitetyn suurtaa-juusyhdistelmäyksikön 12 DCS-suurtaajuuskytkintä 14a ja vastaavasti GSM-suurtaajuuskytkintä 14b.

Koska kuten kuvioista 3Aja 3B ilmenee, DCS-suurtaajuuskytkin 14a ja GSM-suurtaajuuskytkin 14b ovat rakenteeltaan samanlaisia, GSM-suurtaajuuskytkintä 14b ei selitetä, mutta sen DCS-suurtaajuuskytkintä 14a vastaavat viitenumerot on esitetty suluissa.

Suurtaajuuskytkin 14a (14b) sisältää diodit tai kytkinelementit Dia ja D2a (Dlb ja D2b), induktorit tai induktanssielementit L21a - L23a (L21b - L23b), kondensaattorit tai kapasitanssielementit C21a ja C22a (C21b ja C22b) ja vastuksen Ra (Rb). Induktori L21a (L21b) on rinnakkaisen loukkupiirin kela ja induktori L22a (L22b) on kuristinkela.

8

Ensimmäisen portin P21a (P21b) ja toisen portin P22a (P22b) väliin on kytketty diodi Dia (Dlb) siten, että katodi on suunnattu ensimmäiseen porttiin P21a (P21b). Diodin Dia (Dlb) rinnalle on kytketty induktorin L21a (L21b) ja kondensaattorin C21a (C21b) sarjapiiri.

Diodin Dia (Dlb) anodi, joka on kytketty toiseen porttiin P22a (P22b), on maadoitettu induktorin L22a (L22b) kautta, ja ohjausnapa Vca (Vcb) on kytketty induktorin L22a (L22b) ja maan väliseen pisteeseen.

Ensimmäisen portin P21a (P21b) ja kolmannen portin P23a (P23b) väliin on kytketty induktori L23a (L23b) ja induktorin L23a (L23b) ja kolmannen portin P23a (P23b) liitospiste on maadoitettu diodin D2a (D2b) ja kondensaattorin C22a (C22b) kautta. Diodin D2a (D2b) katodin ja kondensaattorin C22a (C22b) yhteinen piste on maadoitettu vastuksen Ra (Rb) kautta.

Kuviot 4A ja 4B ovat piirikaavioita, jotka esittävät kuviossa 1 esitetyn suurtaa-juusyhdistelmäyksikön 12 DCS:n kaistanestosuodinta eli suurtaajuussuodinta 15a ja vastaavasti GSM:n kaistanestosuodinta eli suurtaajuussuodinta 15b.

Koska kuten kuvioista 4A ja 4B ilmenee, DCS:n kaistanestosuodin 15a ja GSM:n kaistanestosuodin 15b ovat rakenteeltaan samanlaisia, GSM:n kaistanestosuodinta 15b ei selitetä, mutta sen DCS:n kaistanestosuodinta 15a vastaavat viitenumerot on esitetty suluissa.

Kaistanestosuodin 15 (15b) sisältää induktorin tai induktanssielementin L31a (L31b) ja kondensaattorit tai kapasitanssielementit C31a ja C32a (C31b ja C32b). Induktorin L31a (L31b) ja kondensaattorin C31a (C31b) muodostama rinnakkaispiiri on kytketty ensimmäisen portin P31a (P31b) ja toisen portin P32a (P32b) väliin.

Rinnakkaispiirin ja toisen portin P32a (P32b) liitoskohta on maadoitettu kondensaattorin C32a (C32b) kautta.

9

Kuvio 5 on kuviossa 1 esitetyn suurtaajuusyhdistelmäyksikön 12 suuntakytki-men 12 piirikaavio.

Suuntakytkin 16 sisältää ensiölinjan L41 ja toisiolinjan L42. Ensiölinjan L41 päät on kytketty ensimmäiseen ja toiseen porttiin P41 ja P42, ja toisiolinjan L42 päät on kytketty kolmanteen ja neljänteen porttiin P43 ja P44.

Kolmas portti P43 on maadoitettu vastuksen R kautta ja neljäs portti P44 on kytketty automaattiseen vahvistuksensäätöpiiriin, vaikka sitä ei ole esitetty.

Kuvio 6 on osittain osiin hajotettu perspektiivinen kuvanto kuviossa 1 esitystä suurtaajuusyhdistelmäyksiköstä 12. Suurtaajuusyhdistelmäyksikkö 12 sisältää monikerrosalustan 17, joka on tehty laminoimalla joukko dielektrisiä kerroksia.

Monikerrosalusta 17 sisältää diplekserin 13 (kts. kuvio 2) induktorit LII ja L12 ja kondensaattorit Cll - C15, suurtaajuuskytkinten 14a ja 14b (kts. kuviot 3A ja 3B) induktorit L23a ja L23b, kaistanestosuodinten 16a ja 16b (kts. kuviot 4A ja 4B) induktorit L31a ja L31b ja kondensaattorit C31a, C32a, C31b ja C32b, suun-takytkimen 16 ensiö- ja toisiolinjat L41 ja L42, vaikka näitä komponentteja ei ole esitetty kuviossa 6.

Monikerrosalustan 17 pinnalle on asennettu suurtaajuuskytkinten 14a ja 14b diodit Dia, D2a, Dlb ja D2b, induktorit L21a, L22a, L21b ja L22b, kondensaattorit C21a, C22a, C21b ja C22b ja vastukset Ra ja Rb ja suuntakytkimen 16 kolmanteen porttiin P43 kytketty vastus R. Nämä komponentit ovat palamuotoi-sia ja nämä palakomponentit on asennettu monikerrosalustalle 17.

Monikerrosalustan 17 sivupinnoille on muodostettu 12 pohjapintaan päin suuntautuvaa ulkoista napaa Ta - Tl esimerkiksi seripainatustekniikkaa käyttämällä. Nämä 12 ulkoista napaa Ta - Tl on kytketty suurtaajuusyhdistelmäyksikön 12 ensimmäiseen - viidenteen porttiin PI - P5, suurtaajuuskytkinten 14a ja 14b ohjausnapoihin Vca ja Vcb, suuntakytkimen 16 neljänteen porttiin P44, joka on kytketty automaattiseen vahvistuksensäätöpiiriin, ja maahan.

10

Monikerrosalustan 17 päällä on metallikansi 18, jossa on vastakkaisilla puolilla lyhyet ulokkeet 181 ja 182, monikerrosalustalle 17 asennettujen palakom-ponenttien peittämiseksi siten, että ulokkeet 181 ja 182 sijoittuvat maahan kytkettyjä ulkoisia napoja Tf ja Tl vastaan.

Suuntakytkimen 16 ja diplekserin 13, diplekserin 13 ja suurtaajuuskytkimien 14a ja 14b ja suurtaajuuskytkimien 14a ja 14b ja kaistanestosuotimien 15a ja 15b väliset kytkennät on toteutettu läpimenevinä reikäelektrodeina (ei esitetty) monikerrosalustassa 17.

Kuviot 7A - 7H ja kuviot 8A - 8F ovat päällyskuvantoja kuviossa 6 esitetyn suur-taajuusyhdistelmäyksikön 12 monikerrosalustan 17 muodostavista dielektrisistä kerroksista. Kuvio 8G on pohjakuvanto kuviossa 8F esitetystä dielektrisestä kerroksesta.

Monikerrosalusta 17 on tehty laminoimalla ensimmäinen - neljästoista dielektri-nen kerros 17a - 17n, jotka on tehty keraamisesta aineesta, joka sisältää pääasiassa bariumoksidia, alumiinioksidia ja piidioksidia, mainitussa järjestyksessä ylhäältä alkaen ja polttamalla laminaatti enintään 1000°C polttolämpötilassa.

Ensimmäisessä dielektrisessä kerroksessa 17a on päällystetyt alueet La ja joh-timet Li, jotka on muodostettu sen yläpinnalle käyttämällä esimerkiksi seri-painotekniikkaa. Diodit Dia, Dlb, D2a ja D2b, induktorit L21a, L21b, L22a ja L22b, kondensaattorit C21a, C21b, C22a ja C22b ja vastukset Ra, Rb ja R asennetaan päällystettyihin alueisiin La.

Kuvioissa 7G, 8B ja 8C seitsemännen, kymmenennen ja yhdennentoista die-lektrisen kerroksen 17g, 17j ja 17k yläpinnoille on muodostettu liuskajoh-dinelektrodit Spl - Sp8 esimerkiksi seripainotekniikkaa käyttämällä.

11

Kuvioissa 7C - 7F ja 8E kolmannen - kuudennen ja kolmannentoista dielektrisen kerroksen 17c - 17f ja 17m yläpinnoille on muodostettu kondensaatto-rielektrodit Cpl - Cpl5 esimerkiksi seripainotekniikkaa käyttämällä.

Kuvioissa 7C, 7H, 8D ja 8F kolmannen, kahdeksannen, kahdennentoista ja neljännentoista dielektrisen kerroksen 17c, 17h, 171 ja 17n yläpinnoille on muodostettu maaelektrodit Gpl - Gp4 esimerkiksi seripainotekniikkaa käyttämällä.

Kuviossa 8G neljännentoista dielektrisen kerroksen 17n alapinnalle 17nu on painettu ja muodostettu ulkoiset navat Ta - Tl esimerkiksi seripainotekniikkaan käyttämällä.

Kuvioissa 7B, 8A ja 8B toisen, yhdeksännen ja kymmenennen dielektrisen kerroksen 17b, 17i ja 17j yläpinnoille on muodostettu linjat Li esimerkiksi seripainotekniikkaa käyttämällä.

Liuskajohtoelektrodit Spl - Sp8, kondensaattorielektrodit Cpl - Cp 15 ja maa-elektrodit Gpl - Gp4 muodostuvat johdinkerroksista.

Ensimmäisessä - kolmannessatoista dielektrisessä kerroksessa 17a - 17m on läpimenevät reikäelektrodit Vh, joita käytetään ennalta määrätyissä kohdissa liitoseliminä, jotka kulkevat ensimmäisen - kolmannentoista dielektrisen kerroksen 17a - 17m läpi.

Diplekserin 11 induktorit LII ja L12 muodostuvat liuskajohtoelektrodeista Sp7 ja Sp6. Suurtaajuuskytkimien 14a ja 14b induktorit L23a ja L23b muodostuvat liuskajohtoelektrodeista Sp4 ja Sp3.

Suurtaajuussuotimien 15a ja 15b induktorit L31a ja L31b muodostuvat liuska-johdinelektrodeista Sp8 ja Sp5. Su unta kytki men 16 ensiö- ja toisiolinjat L41 ja L42 muodostuvat liuskajohdinelektrodeista Sp2 ja Spl.

Diplekserin 11 kondensaattori Cll muodostuu kondensaattorielektrodeista Cp2, Cp4 ja Cp7, kondensaattori C12 muodostuu kondensaattorielektrodeista Cp5, 12

Cp8 ja Cpll, kondensaattori C13 muodostuu kondensaattorielektrodista Cpl5 ja maaelektrodista Gp4, kondensaattori C14 muodostuu kondensaatto-rielektrodeista Cp7 ja Cp 10 ja kondensaattori C15 muodostuu kondensaattorielektrodista Cp 13 ja maaelektrodista Gp4.

Kaistanestosuotimen 15a kondensaattori C31a muodostuu kondensaatto-rielektrodeista Cp3 ja Cp9 ja kondensaattori C32a muodostuu kondensaattorielektrodista Dpl4 ja maaelektrodista Gp4. Kaistanestosuotimen 15b kondensaattori C31b muodostuu kondensaattorielektrodeista Cpl ja Cp6 ja kondensaattori C32b muodostuu kondensaattorielektrodista Cpl2 ja maaelektrodista Gp4.

Seuraavassa selitetään kuviossa 1 esitettyyn matkaviestinlaitteeseen 10 sisältyvän suurtaajuusyhdistelmäyksikön 12 toiminta.

1,8 GHz alueen DCS-lähetyssignaalin lähettämiseksi DCS-suurtaajuuskytkimen 14a ohjausnapaan Vca syötetään 3 V jännite. Diodit Dia ja D2a kytkeytyvät tällöin johtaviksi ja DCS-lähetyssignaali johdetaan suurtaajuuskytkimen 14a, diplekserin 13 ja su unta kytki men 16 kautta ja lähetetään suurtaajuusyhdistelmäyksikön 12 ensimmäiseen porttiin P1 kytketystä antennista ANT.

GSM-suurtaajuuskytkimen 14b ohjausnapaan Vcb syötetään tällöin jännite 0 V diodin Dlb kytkemiseksi estotilaan, mikä estää GSM-lähetyssignaalien lähettämisen. Diplekseri 13 estää DCS-lähetyssignaalin pääsyn GSM-lähettimelle Txg ja GSM-vastaanottimelle Rxg. Kaistanestosuodin 15a, joka seuraa DCS-suur-taajuuskytkintä 14a ja joka on kytketty DCS-lähettimeen Txd, vaimentaa DCS-lähetyssignaalin särön, jonka lähettimeen Txd sisältyvä tehovahvistin (ei esitetty) aiheuttaa.

Toisaalta 900 MHz alueen GSM-lähetyssignaalin lähettämiseksi GSM-suurtaajuuskytkimen 14b ohjausnapaan Vcb syötetään 3 V jännite. Diodit Dlb ja D2b kytkeytyvät tällöin johtaviksi ja GSM-lähetyssignaali johdetaan suurtaajuuskytkimen 14b, diplekserin 13 ja suuntakytkimen 16 kautta ja lähetetään suur- 13 taajuusyhdistelmäyksikön 12 ensimmäiseen porttiin P1 kytketystä antennista ANT.

DCS-suurtaajuuskytkimen 14a ohjausnapaan Vca syötetään tällöin 0 V jännite diodin Dia kytkemiseksi estoillaan, mikä estää DCS-lähetyssignaalien lähettämisen. Diplekseri 13 estää GSM-lähetyssignaalin pääsyn DCS-lähettimelle Txd ja DCS-vastaanottimelle Rxd. Kaistanestosuodin 15b, joka seuraa suurtaajuus-kytkintä 14b ja joka on kytketty GSM-lähettimeen Txg, vaimentaa GSM-lähetyssignaalin särön, jonka lähettimeen Txg sisältyvä tehovahvistin (ei esitetty) aiheuttaa.

Seuraavaksi DCS- ja GSM-vastaanottosignaalien vastaanottamista varten DCS-suurtaajuuskytkimen 14a ohjausnapaan Vca syötetään 0 V jännite diodien Dia ja D2a kytkemiseksi estotilaan ja GSM-suurtaajuuskytkimen 14b ohjausnapaan Vcb syötetään jännite 0 V diodien Dlb ja D2b kytkemiseksi estotilaan. Tämä estää DCS-vastaanottosignaalin pääsyn ei toivotusti DCS-lähettimelle Txd ja se estää myös GSM-vastaanottosignaalin pääsyn ei toivotusti GSM-lähettimelle Txg.

Diplekseri 13 estää sekä DCS-vastaanottosignaalien ei toivotun pääsyn GSM-verkkoon että GSM-vastaanottosignaalien ei toivotun pääsyn DCS-verkkoon.

Kuvatun suoritusmuodon matkaviestinlaitteessa suuntakytkin on siten antennin ja diplekserin välissä, minkä vuoksi eri tietoliikennejärjestelmiä varten ei tarvita erillisiä suuntakytkimiä. Matkaviestinlaitteessa tarvitaan tämän vuoksi vain yksi ainoa suuntakytkin. Tämä yksinkertaistaa lähettimien johdotusta ja yksinkertaistaa matkaviestinlaitteen valmistusta alhaisten tuotantokustannusten saavuttamiseksi. Lisäksi johdotuksessa syntyvät häviöt pienenevät huomattavasti, mikä pienentää huomattavasti väliinkytkentävaimennusta lähetyksessä, mikä tekee matkaviestinlaitteesta erittäin suorituskykyisen.

Koska eri tietoliikennejärjestelmille ei tarvita erillisiä suuntakytkimiä ja matkaviestinlaitteessa tarvitaan vain yksi ainoa suuntakytkin, matkaviestinlaitteen kokoa voidaan pienentää huomattavasti.

14

Siten kaistanestosuodin, joka seuraa suurtaajuuskytkintä ja joka on kytketty lähettimeen, vaimentaa lähettimeen sisältyvän tehovahvistimen aiheuttamaa lähetyssignaalien säröä. Tämä pienentää huomattavasti väliinkytkentävaimen-nusta vastaanottimessa.

Esitetyn suoritusmuodon suurtaajuusyhdistelmäyksikön muodostaa moniker-rosalusta, joka on tehty laminoimalla joukko dielektrisiä kerroksia, ja tämä mo-nikerrosalusta sisältää diplekserin, suurtaajuuskytkimet, kaistanestosuotimet ja su unta kytki men. Tämän ansiosta diplekserin, suurtaajuuskytkimien, kaistanes-tosuotimien ja su unta kytki m ien väliset kytkennät voidaan tehdä moniker-rosalustan sisällä. Tämän vuoksi saadaan kompakti suurtaajuusyhdis-telmäyksikkö ja siten kompakti matkaviestinlaite, joka sisältää tällaisen kompaktin suurtaajuusyhdistelmäyksikön.

Diplekseri, suurtaajuuskytkimet, kaistanestosuotimet ja suuntakytkin sisältyvät siten monikerrosalustaan, joka on tehty laminoimalla joukko dielektrisiä kerroksia. Tämä helpottaa suuntakytkimen ja diplekserin, diplekserin ja suurtaajuus-kytkinten ja suurtaajuuskytkinten ja kaistanestosuodinten välisiä sovituksia. Sovituksen aikaansaamiseksi suuntakytkimen ja diplekserin, diplekserin ja suurtaajuuskytkimien ja suurtaajuuskytkimien ja kaistanestosuodinten välillä ei siten tarvita sovituspiiriä. Näin saadaan vielä kompaktimpi suurtaajuusyhdistelmäyk-sikkö.

Tässä käytetty suurtaajuussuodin on kaistanestosuodin eli kuoppasuodin, joka kykenee vaimentamaan vain toisen ja kolmannen harmonisen, jotka halutaan vaimentaa, läheisyydessä, mikä siten vähentää peruspäästökaistaan kohdistuvaa vaikutusta. Siten koko harmonisten kaistan vaimentavaan suotimeen, kuten esimerkiksi alipäästösuotimeen tai kaistanpäästösuotimeen, verrattuna väliin-kytkentävaimennus peruspäästökaistalla on huomattavasti pienempi, mikä vähentää suurtaajuusyhdistelmäyksikön kokonaishäviöitä.

15

Esitetyssä suoritusmuodossa diplekseri ja kaistanestosuodin sisältävät kumpikin induktoreita ja kondensaattoreita, suurtaajuuskytkin sisältää diodeja, in-duktoreita ja kondensaattoreita ja suuntakytkin sisältää ensiölinjan ja toisiolin-jan. Myös nämä komponentit on sijoitettu monikerroalustaan tai asennettu sille ja ne on kytketty toisiinsa monikerrosalustassa olevilla liitoselimillä. Tämä vähentää huomattavasti komponenttien välisestä johdotuksesta johtuvia häviöitä. Tämän vuoksi suurtaajuusyhdistelmäyksikön häviöt pienenevät huomattavasti, jolloin tällaisen suurtaajuusyhdistelmäyksikön sisältävän matkaviestinlaitteen suorituskyky voidaan saada hyväksi.

Siten koska monikerrosalustassa on induktorit muodostavia liuskajohdinelektro-deja, saadaan aallonpituuden pienemisilmiö, minkä vuoksi liuskajohdinelektrodi-en pituutta voidaan pienentää huomattavasti. Tämä pienentää huomattavasti liuskajohdinelektrodien väliinkytkentävaimennusta, minkä avulla saavutetaan kompakti suurtaajuusyhdistelmäyksikkö, jossa häviöt ovat pieniä. Tämän vuoksi myös tällaisen suurtaajuusyhdistelmäyksikön sisältävä matkaviestinlaite voidaan saada kompaktiksi ja suorituskykyiseksi.

Lisäksi suurtaajuuskytkinten rinnakkaisloukkupiirin keloissa ja kuristinkeloissa käytetään palakomponenttikeloja, joilla on suuret Q-luvut ja jotka asennetaan monikerrosalustalle. Eri taajuuskaistoja käyttävissä tietoliikennejärjestelmissä voidaan siten käyttää samanmuotoisia palakomponenttikeloja. Tämän ansiosta konstruktio on helppo muuttaa taajuuskaistojen mukaiseksi ja konstruktio voidaan muuttaa lyhyemmässä ajassa, mikä vähentää valmistuskustannuksia. Rin-nakkaisloukkukelat ja kuristinkelat, joilla on suuri Q-luku, mahdollistavat pääs-tökaistan leventämisen, mikä pienentää häviöitä.

Vaikka edellä on selitetty kuvattua suoritusmuotoa, jossa matkaviestinlaite ja suurtaajuusyhdistelmäyksikkö käyttävät DCS:n ja GSM:n yhdistelmää, alan ammattimiehelle on ilmeistä, että keksintö ei rajoitu DCS:n ja GSM:n yhdistelmään ja että muita vaihtoehtoisia yhdistelmiä voidaan käyttää. Muiden yhdistelmien joukkoon sisältyvät yhdistelmä PCS (Personal Communication Services) ja AMPS (Advanced Mobile Phone Services), yhdistelmä DECT (Digital European 16

Cordless Telephone) ja GSM ja yhdistelmä PHS (Personal Handyphone System) ja PDS (Personal Digital Cellular).

Vaikka esitetyssä suoritusmuodossa on käytetty kahta tietoliikennejärjestelmää, kolmen tai useamman tietoliikennejärjestelmän tapauksessa saavutettaisiin samat edut.

Vaikka matkaviestinlaitteessa käytetty suurtaajuusyhdistelmäyksikkö on kuvatussa suoritusmuodossa muodostettu monikerrosalustasta, samat edut saavutettaisiin matkaviestinlaitteessa, joka sisältää diskreettejä komponentteja pii-rialustalle pakattuina.

Vaikka edellä on selitetty esillä olevan keksinnön parhaana pidettyjä suoritusmuotoja, tässä esitettyjen periaatteiden erilaisten toteutusmuotojen on tarkoitus sisältyä seuraavien patenttivaatimuksien piiriin. Siten on selvää, että esillä olevan keksinnön suojapiiri on vain oheisten patenttivaatimusten rajoittama.

Claims (17)

1. Suurtaajuuspiirijärjestely (12) käytettäväksi matkaviestinlaitteessa (10) jossa on eri taajuuskaistoja käyttäviä tietoliikennejärjestelmiä, joka matkaviestinlaite käsittää: antennin (11), lähettimen jokaista tietoliikennejärjestelmää (Txd, Txg) varten, vastaanottimen jokaista tietoliikennejärjestelmää (Rxd, Rxg) varten, jolloin järjestely (12) käsittää: diplekserin (13) lähetyssignaalin johtamiseksi tietoliikennejärjestelmiltä mainitulle antennille (11) ja mainitun antennin kautta vastaanotettujen vastaanot-tosignaalien jakelemiseksi tietoliikennejärjestelmille, suurtaajuuskytkimen (14a, 14b) jokaista tietoliikennejärjestelmää varten signaalien vaihtokytkemiseksi mainitun lähettimen ja mainitun vastaanottimen välillä ja suuntakytkimen (16) osien erottamiseksi lähetyssignaaleista ja tulosten lähettämiseksi automaattiselle vahvistuksensäätöpiirille, tunnettu siitä, että suunta-kytkin (16) on sijoitettu mainitun antennin (11) ja mainitun diplekserin (13) ja lähetys- vastaanottokytkinten (14a, 14b) väliin siten, että mainittu diplekseri (13) on sovitettu välittämään lähetyssignaali antennille (11) mainituilta eri taajuuskaistoja käyttäviltä tietoliikennejärjestelmiltä (Txd, Txg) ja vastaanottosig-naali eri taajuuskaistoja käyttäville tietoliikennejärjestelmille (Rxd, Rxg).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suurtaajuuspiirijäijestely (12), tunnettu siitä, että suuntakytkimen (16) kytkentäkerroin on muutettavissa käytettävän taajuuskaistan mukaan.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen suurtaajuuspiirijärjestely, joka muodostaa suurtaajuusyhdistelmäyksikön (12), joka edelleen sisältää mikroaaltopiirin, joka tukee eri tietoliikennejärjestelmiä, jolloin mainitun suurtaajuusyhdistelmäyksikön muodostaa monikerrosalusta, joka on tehty laminoimalla joukko dielektrisiä kerroksia (17a-17nu), jossa mo-nikerrosalustassa on mainittu diplekseri (13), mainitut suurtaajuuskytkimet (14a, 14b) ja mainittu suuntakytkin(lö).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen suurtaajuuspiirijärjestely, jossa mainittu diplekseri (13) sisältää induktanssielementin (LII, L12) ja kapasitanssielemen-tin (C11-C15), mainittu suurtaajuuskytkin sisältää kytkinelementin (Dia, D2a, Dlb, D2b), induktanssielementin (L21a, L22a, L21b, L22b) ja kapasitans-sielementin (C31a, C32a, C31b, C32b), ja mainittu suuntakytkin sisältää en-siölinjan ja toisiolinjan (L41, L42), monikerrosalusta (17) sisältää kytkinelementin, induktanssielementin, ka-pasitanssielementin, ensiölinjan ja toisiolinjan ja monikerrosalusta sisältää lisäksi liitosvälineet kytkinelementin, induktanssielementin, kapasitanssielementin, ensiölinjan ja toisiolinjan yhdistämiseksi.

5. Jonkin edeltävän vaatimuksen mukainen suurtaajuuspiirijärjestely, joka sisältää lisäksi suurtaajuussuotimet (15a, 15b)), jotka on sijoitettu mainittujen suur-taajuuskytkimien (14a, 14b)jälkeen ja ne ovat sovitettu kytkettäväksi mainittuihin matkaviesti laitteen vastaanottimiin (Rxd, Rxg).

6. Jonkin edeltävän vaatimuksen mukainen suurtaajuuspiirijänestely, joka muodostaa suurtaajuusyhdistelmäyksikön matkaviestilaitetta varten , joka suurtaa-juusyhdistelmäyksikkö sisältää mikroaaltopiirin, joka tukee eri tietoliikennejärjestelmiä, jolloin mainitun suurtaajuusyhdistelmäyksikön muodostaa monikerrosalusta (17), joka on tehty laminoimalla joukko dielektrisiä kerroksia, jossa moniker-rosalustassa on mainittu diplekseri (13), mainitut suurtaajuuskytkimet (14a, 14b) ja mainittu suuntakytkin (16).

7. Jonkin edeltävän vaatimuksen mukainen suurtaajuuspiirijärjestely, jossa mainittu diplekseri (13) sisältää induktanssielementin (LII, L12) ja kapasitans-sielementin (C11..C15), mainittu suurtaajuuskytkin (14a, 14b) sisältää kyt-kinelementin (Dia, D2a, Dlb, D2b), induktanssielementin (L21a, L23a, L21b, L23b) ja kapasitanssielementin (C21a, C22a, C22b, C21b), ja mainittu suunta-kytkin (16) sisältää ensiölinjan ja toisiolinjan (L41, L42), monikerrosalusta (17) sisältää kytkinelementin, induktanssielementin, kapasitanssielementin, ensiölinjan ja toisiolinjan ja monikerrosalusta sisältää lisäksi liitosvälineet kytkinelementin, induktanssielementin, kapasitanssielementin, ensiölinjan ja toisiolinjan yhdistämiseksi.

8. Jonkin edeltävän vaatimuksen mukainen suurtaajuuspiirijärjestely, jossa mainittu suuntakytkin (16) sisältää portin.

9. Jonkin edeltävän vaatimuksen mukainen suurtaajuuspiirijärjestely, jossa mainittu diplekseri (13) sisältää induktoreja tai induktanssielementtejä ja kondensaattoreita.

10. Jonkin edeltävän vaatimuksen mukaisen suurtaajuuspiirijärjestelyn käyttö matkaviestinlaiteessa, jossa mainittuihin tietoliikennejärjestelmiin sisältyy DCS ja GSM.

11. Jonkin edeltävän vaatimuksen 1-9 mukaisen suurtaajuuspiirijärjestelyn käyttö osana matkaviestinlaitetta, jossa mainittujen lähettimien (Txd, Txg) ja suur-taajuuskytkimien(14a, 14b) välissä on kaistanestosuodin (15a, 15b).

12. Kaksitaajuusmatkaviestin, joka käsittää jokin edeltävän patenttivaatimuksen 1-9 mukaisen suurtaajuusjärjestelyn.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen kaksitaajuusmatkaviestinlaite, joka sisältää lisäksi suurtaajuussuotimet (15a, 15b), jotka on sijoitettu mainittujen suur-taajuuskytkimien jälkeen ja kytketty mainittuihin vastaanottimiin (Rxd, Rxg).

14. Jonkin patenttivaatimuksen 12-13 mukainen kaksitaajuusmatkaviestinlaite, jossa mainittuihin tietoliikennejärjestelmiin sisältyy DCS ja GSM.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 12-14 mukainen kaksitaajuusmatkaviestinlaite, jossa mainittujen lähettimien (Txd, Txg) ja suurtaajuuskytkimien (14a, 14b) välissä on kaistanestosuodin (15a, 15b).

16. Jonkin patenttivaatimuksen 12-15 mukainen kaksitaajuusmatkaviestinlaite, jossa mainittu diplekseri (13) sisältää induktoreja tai induktanssielementtejä ja kondensaattoreita.

17. Menetelmä kaksisuuntaisen radioviestinnän toteuttamiseksi vähintään kahdella taajuuskaistalla, jossa menetelmässä järjestetään tiedonsiirtoa varten lä-hetinvastaanottimeen seuraavat välineet: antenni (11) lähetin (Txd, Txg) jokaista käytettävää taajuuskaistaa varten, vastaanotin (Rxd, Rxg) jokaista taajuuskaistaa varten, diplekseri (13) lähetyssignaalin johtamiseksi tietoliikennejärjestelmiltä mainitulle antennille (11) ja mainitun antennin kautta vastaanotettujen vastaanottosignaa-lien jakelemiseksi tietoliikennejärjestelmille, suurtaajuuskytkin (14a, 14b) jokaista tietoliikennejärjestelmää varten signaalien vaihtokytkemiseksi mainitun lähettimen ja mainitun vastaanottimen välillä ja su unta kytki men (16) osien erottamiseksi lähetyssignaaleista ja tulosten lähettämiseksi automaattiselle vahvistuksensäätöpiirille, tunnettu siitä, että suunta-kytkin (16) sijoitetaan mainitun antennin (11) ja mainitun diplekserin (13) väliin, jolloin menetelmässä lähetys ja vastaanottosignaalit kulkevat mainittujen lähetys- ja vastaanottokytkennöille yhteisten suuntakytkimen (16) ja diplekserin (13) läpi. Patentkravet