FI122362B - Mastovahvistinyksikkö - Google Patents

Description

Masto vahvisti nyksi kkö

Keksintö koskee antennimastoon sijoitettavaa, aikajakoista dupleksia käyttävän radiojärjestelmän mukaista vahvistinyksikköä. Vahvistinyksikkö sopii käytettäväksi erityisesti solukkoverkkojen tukiasemissa.

5 Kaksisuuntaisessa järjestelmässä lähetyksellä ja vastaanotolla voi olla yhteinen antenni, mutta vastakkaisiin suuntiin kulkevien signaalien käsittely vaatii luonnollisesti kummallekin oman siirtotiensä. Vastaanottopuolella ensimmäisen vahvistimen antennista lähdettäessä on syytä olla mahdollisimman lähellä antennia, koska vastaanottosignaali on pienitasoinen ja pitkä välikaapeli vaimentaisi sitä vielä lisää 10 ja huonontaisi signaalihäiriösuhdetta vahvistimen tulossa. Tämän vuoksi siirtotie jakautuu antennista katsottuna tämän lähellä lähetys- ja vastaanottohaaraan, ja jälkimmäisessä on pienikohinainen vahvistin. Kun antenni on lähellä vastaanotinta ja lähetintä, siirtotiet jatkuvat luonnollisesti erillisinä niille. Kun taas antenni on maston huipussa suhteellisen kaukana lähettimestä ja vastaanottimesta, erilliset 15 siirtotiet lähetykselle ja vastaanotolle aiheuttaisivat merkittävän kustannuslisän laitteistolle. Tästä syystä siirtotiet on tapana yhdistää uudelleen antennimastossa olevan vahvistimen jälkeen niin, että mastosta tulee alas välikaapeli, jossa on vain yksi yhteinen siirtotie lähetykselle ja vastaanotolle.

Kuvassa 1 on vertailun vuoksi lohkokaaviona tyypillinen FDD-tekniikkaa (Fre-20 quency Division Duplex) käyttävä mastovahvistinyksikkö. Vahvistinyksikköön 100 kuuluu rinnakkaiset vastaanottohaara ja lähetyshaara. Vastaanottohaarassa on signaalin etenemissuunnassa ensimmäinen vastaanottosuodin 112, pienikohinainen vahvistin 113 eli LNA (low noise amplifier) ja toinen vastaanottosuodin 114. Vastaanottosuotimet ovat kaistanpäästötyyppisiä ja ne vaimentavat voimakkaasti ^ 25 vastaan otto kai stan ulkopuolisia taajuuskomponentteja puhdistaen näin vastaan- ° otettavaa signaalia ja suojaten LNA:ta. Lähetyshaarassa on pelkkä kaistanpäästö- § tyyppinen lähetyssuodin 122, joka vaimentaa voimakkaasti lähetyskaistan ulko- £2 puolisia taajuuskomponentteja estäen näin mm. vahvistetun vastaanottosignaalin x vuotamisen vastaanottohaaran tuloon. Ensimmäisen vastaanottosuotimen 112 tulo tr 30 ja lähetyssuotimen 122 lähtö on kytketty yhteisellä johdolla antenniin ANT. Toisen o vastaanottosuotimen 114 lähtö ja lähetyssuotimen 122 tulo on kytketty T-bias- rC piirille 140. Tämä on edelleen kytketty yhteiseen välikaapeliin CBL, joka on ala-

O

^ päästään kytketty tukiasemalaitteiston muuhun osaan. T-bias-piirin 140 kautta saadaan vastaanottohaaralle tämän tarvitsema käyttöjännite Vs.

2 LNA:n vioittumisen varalta sille voi olla tehtynä ohitustie. Kuvassa 1 tällainen ohitustie on esitetty pelkällä katkoviivalla. Ohitustie vaatii vaihtokytkimet, joilla se otetaan käyttöön samalla kun LNA irrotetaan siirtotiestä. Mastovahvistinyksikössä voi olla ensisijaisesti diversiteetin toteuttamiseksi kaksi kuvan 1 mukaista osaa. Tällöin 5 toisen osan vastaan otto haaraa voidaan käyttää myös toisen osan vastaan otto haaran ohitustienä.

Kun radiotiellä käytetään TDD-tekniikkaa (Time Division Duplex), vastakkaisiin suuntiin kulkevien signaalien pätkät siirretään samalla taajuuskaistalla eri aikoina, omissa aikaväleissään. Kuvan 1 mukainen mastovahvistinyksikkö ei tällöin kelpaa, 10 koska suotimet eivät estäisi lähetys- ja vastaanottosignaaleja etenemästä väärään haaraan. Estäminen toteutetaan antennikytkimellä, jolla lähetin ja vastaanotin yhdistetään vuoron perään antenniin, tai simulaattorilla, joka päästää lähettimeltä tulevan signaalin vain antenniin ja antennilta tulevan signaalin vain vastaanottimeen. Jälkimmäisestä tavasta on esimerkkinä kuvassa 2 oleva, julkaisusta US 15 2005/0255812 tunnettu TDD-tekniikkaa käyttävä etuaste. Siinä on antennista ANT

lähdettäessä järjestyksessä suuntakytkin 233, kaistanpäästösuodin 232 ja simulaattori 231. Simulaattorissa on antenniportin lisäksi vastaanottoportti ja lähetys-portti. Vastaanottoporttiin liittyy vastaanottohaara, josta on näkyvissä kytkin 211 ja LNA 213, ja lähetysporttiin lähetyshaara, josta on näkyvissä isolaattori 222 ja ra-20 diotaajuinen tehovahvistin 221. Suuntakytkimeltä 233 saatava signaali ilmoittaa antennin vioittumisesta, koska se on verrannollinen antennista heijastuvaan signaaliin. Suodin 232 siistii sekä lähetettävän että vastaanotetun signaalin spektriä.

Simulaattorin 231 ja kytkimen 211 välinen siirtojohto on toimintataajuuksilla nel-jännesaallon pituinen. Kytkin 211 on vaihtokytkin, jota ohjataan signaalilla TX ON, 25 jonka tila riippuu siitä, onko menossa lähetysvaihe vai ei. Lähetysvaiheessa kytkin 5 oikosulkee simulaattorin ja kytkimen välisen siirtojohdon, jolloin tämän impedanssi ^ sirkulaattorilta mitattuna on suuri. Vastaanottovaiheessa kytkin tietenkin yhdistää 9 simulaattorin mainitun siirtojohdon kautta LNA:lle. Tehovahvistimelta tuleva lähe- co tettävä signaali TX ohjautuu simulaattorissa lähes kokonaan antenniin päin. Vai- | 30 mennus lähetysportista vastaanottoporttiin on esimerkiksi 20 dB. Vastaanottohaa- jjj rassa suuri-impedanssinen siirtojohto ja kytkin 211 vaimentavat sinne etenevää m lähetyssignaalia lisää niin, että LNA:lle pääsevän lähetyssignaalin taso on esimer- o kiksi 65 dB alempi kuin antenniin etenevän signaalin taso. Tällainen suuri vaimen ee ^ nus on tarpeen lähetyssignaalin suhteellisen suuren tason vuoksi.

Antennista tuleva vastaanottosignaali RX ohjautuu sirkulaattorissa lähes kokonaan LNA:lle päin. Sirkulaattori 231 ja isolaattori 222 vaimentavat tehovahvistimelle 221 etenevää vastaanottosignaalia esimerkiksi 40 dB.

3

Kuvan 2 mukainen etuaste ei sellaisenaan sovellu mastovahvistimeksi, koska siinä 5 ei ole yhdistetty tukiaseman puoleisia siirtoteitä. Lähetyshaaran osalta yhdistäminen vastaan otto haaraan tapahtuu luonnollisesti sirkulaattorille menevästä johdosta, koska mastovahvistinta käytettäessä tehovahvistin sijaitsee alhaalla. Yhdistämisessä tulee ratkaistavaksi uusia siirtoteknisiä ongelmia varsinkin, kun halutaan järjestää myös ohitustie vastaanottohaaran LNA:lle.

10 Keksinnön tarkoituksena onkin toteuttaa siirtotekniset vaatimukset täyttävä, TDD-tekniikkaa käyttävä mastovahvistinyksikkö, jossa on ohitustie pienikohinaiselle vahvistimelle. Keksinnön mukaiselle vahvistinyksikölle on tunnusomaista, mitä on esitetty itsenäisessä patenttivaatimuksessa 1. Keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja on esitetty muissa patenttivaatimuksissa.

15 Keksinnön perusajatus on seuraava: TDD-mastovahvistinyksikössä, jossa on rinnakkain lähetys- ja vastaanottohaara, käytetään vastaanottohaarassa olevan LNA:n ohitustienä lähetyshaaraa. Yksikkö asetetaan lähetystilaan, (normaaliin) vastaanottotilaan ja ohitustilaan pin-diodikytkimien avulla. Passiivinen ohitustila kytkeytyy automaattisesti päälle, jos yksikkö menettää käyttöjännitteensä. Ainakin 20 yksi pin-kytkin on poikittain lähetyshaarassa tämän katkaisemiseksi, kun yksikkö asetetaan vastaanottotilaan. Rakenteeseen kuuluu edullisesti redundanttinen toinen lähetyshaara, jossa on sarjakytkimiä ja jota käytetään lähetyssignaalien siirtotien ominaisuuksien parantamiseksi, kun pin-kytkimien biasointi on mahdollista.

Keksinnön etuna on, että TDD-tekniikan mukaisesti toimivassa mastovahvistinyk- o 25 sikössä on vastaanottosignaalille ohitustie siltä varalta, että LNA:n vahvistus kato- 4 aa. Lisäksi keksinnön etuna on, että yksikön vastaanottohaaran rinnalla oleva lä- o ^ hetyshaara ei merkittävästi huononna vastaanotettua ja vahvistettua signaalia.

^ Tämä johtuu siitä, että yksikön ollessa vastaanottotilassa sen lähetyshaara on kyt- £ ketty poikki, jolloin välikaapelin alapäästä heijastuneet signaalit eivät pääse ete- o> 30 nemään takaisin LNA:n tulopuolelle. Edelleen keksinnön etuna on, että lähetystie in ja vastaanoton ohitustie toimivat, vaikka yksikkö menettäisi käyttöjännitteensä.

§ Edelleen keksinnön etuna on, että sen mukainen yksikkö on helppo varustaa re- C\] dundanttisella haaralla, jonka lähetystehon kesto on hyvä ja jossa syntyvä kes-keismodulaatio on pientä. Tämä perustuu kyseisessä haarassa olevien sarjadiodi-35 en myötäbiasointiin.

4

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti. Selostuksessa viitataan oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää lohkokaaviona esimerkkiä tunnetusta mastovahvistinyksiköstä, kuva 2 esittää lohkokaaviona esimerkkiä tunnetusta, TDD-tekniikkaa käyttäväs- 5 tä etuasteesta, kuva 3 esittää lohkokaaviona esimerkkiä TDD-mastovahvistinyksiköstä, jossa lähetyshaara toimii LNA:n ohitustienä sen vikaantumisen varalta, kuva 4 esittää esimerkkiä keksinnön mukaisesta mastovahvistinyksiköstä, kuva 5 esittää toista esimerkkiä keksinnön mukaisesta mastovahvistinyksikös-10 tä, kuva 6 esittää kolmatta esimerkkiä keksinnön mukaisesta mastovahvistinyksiköstä, kuva 7a esittää kuvan 6 mukaista vahvistinyksikköä lähetystilassa, kuva 7b esittää kuvan 6 mukaista vahvistinyksikköä vastaanottotilassa, 15 kuva 7c esittää kuvan 6 mukaista vahvistinyksikköä passiivisessa ohitustilassa ja kuva 8 esittää neljättä esimerkkiä keksinnön mukaisesta mastovahvistinyksiköstä.

Kuvat 1 ja 2 selostettiin jo tekniikan tason kuvauksen yhteydessä.

ς Kuvassa 3 on esimerkki TDD-mastovahvistinyksiköstä, jossa lähetyshaara toimii ^ 20 LNA:n ohitustienä sen vikaantumisen varalta. Vahvistinyksikkö 300 on esitetty pel- 9 kistettynä periaatepiirroksena, ja se toimii johdantona varsinaisen keksinnön mu-

CO

kaisiin rakenteisiin. Yksikössä 300 on antennin ANT puolella ensimmäinen Sirkuin laattori 331 ja tukiasemaan vievän välikaapelin CBL puolella toinen sirkulaattori ^ 332. Ensimmäisellä simulaattorilla on antenniportin lisäksi lähetys- ja vastaanotto- (| 25 portti, ja toisella simulaattorilla on tukiasemaportin lisäksi lähetys- ja vastaanotto- o portti. Ensimmäisen simulaattorin 331 vastaanottoportin ja toisen simulaattorin 332

O

^ vastaanottoportin välissä on yksikön vastaanottohaara, johon kuuluu sarjassa en simmäinen kytkin 311, LNA 313 ja toinen kytkin 314. Toisen simulaattorin 332 lä-hetysportin ja ensimmäisen simulaattorin lähetysportin välissä on yksikön lähetys- haara 320, joka muodostuu siirtojohdosta ja suuntakytkimestä 321, jonka läpi siir- tojohto menee.

5

Suuntakytkin 321 antaa antenniin päin etenevän signaalin tasoon verrannollisen mittaussignaalin, joka viedään ohjausyksikölle 350. Kun mittaussignaalin taso 5 nousee määrättyyn arvoon, ohjausyksikkö antaa heti vastaan otto haaran kytkimille 311, 314 ohjauksen, joka asettaa ne johtamattomaan tilaan. Tämä tapahtuu aina TDD-järjestelmän lähetysaikavälissä, kun tukiaseman lähettimeltä alkaa tulla lähe-tyssignaalia. Tällä tavalla vahvistinyksikkö tulee kytketyksi lähetystilaan, jossa LNA on erotettu muusta piiristä niin, että lähetyssignaalia pääsee LNA:lle vain hyvin 10 paljon vaimentuneena.

Vahvistinyksikkö 300 on normaalissa vastaanottotilassa, kun sekä ensimmäinen 311 että toinen 314 kytkin on johtavassa tilassa. Tällöin antennista tuleva vas-taanottosignaali ohjautuu ensimmäisessä sirkulaattorissa 331 tämän vastaanotto-portin kautta LNA:lle ja edelleen vahvistettuna toisessa sirkulaattorissa 332 tämän 15 tukiasemaportin kautta välikaapeliin CBL.

Siltä varalta, että LNA:n vahvistus katoaa, sille järjestetään ohitustie. Vahvistus voi kadota joko LNA:n vioittumisen vuoksi tai koko vahvistinyksikön käyttöjännitteen katoamisen vuoksi. Edellistä tapausta varten on LNA varustettu tarkkailupiirillä, jonka antaman vikasignaalin taso muuttuu, jos vahvistus katoaa. Vikasignaali vie-20 dään mainitulle ohjausyksikölle 350, joka asettaa vastaanottohaaran kytkimet 311, 314 johtamattomaan tilaan myös LNA:n vioittuessa. Vahvistinyksikkö 300 on tällöin ohitustilassa, joka on siis epänormaali vastaanottotila.

Ensimmäisen simulaattorin 331 vastaanottoportin ja ensimmäisen kytkimen 311 välinen siirtojohto on aallonpituuteen verrattuna niin lyhyt, että vastaanottoportista o 25 "näkyy" suuri impedanssi ensimmäisen kytkimen ollessa johtamaton. Tällöin an- 4 tennistä tuleva vastaanottosignaali ei menetä energiaa vastaanottoporttiin ja on

O

^ sellaisessa vaiheessa lähetysportissa, että pääsee etenemään lähetyshaaraan ^ 320. Vastaavasti toisessa sirkulaattorissa 332 vastaanottosignaali pääsee etene- £ mään välikaapeliin CBL, kun toisen sirkulaattorin vastaanottoportin ja toisen kytki- g 30 men 314 välinen siirtojohto on aallonpituuteen verrattuna hyvin lyhyt. Tällä tavalla 5 lähetyshaara toimii myös LNA:n ohitustienä vahvistinyksikön ollessa ohitustilassa.

§ Itse asiassa koko vahvistinyksikkö 300 on ohitustilassaan vain välikaapelin CBL

CM ..... .....

snrtojohdon passiivinen jatke.

6

Kun vahvistimen sisältävän haaran rinnalla on toinen haara, muodostuu aktiivinen silmukka. Tämä on periaatteessa riskitekijä värähtelyvaaran vuoksi. Jotta värähte-lyhaittaa ei syntyisi, silmukkavahvistuksen tulisi olla selvästi ykköstä pienempi, esimerkiksi -20 dB. Kuvassa 3 tämä toteutuu, kun sirkulaattorien yhdessä aiheut-5 tama vaimennus silmukassa on selvästi suurempi kuin LNA:n vahvistus.

Kuvan 3 mukaisen rakenteen ollessa (normaalissa) vastaanottotilassa välikaapelin alapäästä heijastuneet vastaanottosignaalit saattavat edetä sirkulaattorien kautta haitallisen voimakkaina LNA:n tuloon summautuen siinä antennista tulevaan signaaliin. Tämä merkitsee vastaanottosignaalin laadun huononemista, koska alhaal-10 la tukiasemassa käynyt signaali on tietenkin huomattavasti viivästynyt matkallaan. Asiaa voitaisiin auttaa lisäämällä lähetyshaaran kanssa sarjaan pin-diodi-tyyppinen kytkin, joka asetettaisiin johtavaksi lähetystilassa ja johtamattomaksi vastaanottotilassa. Kuitenkin myös ohitustilassa tällainen sarjadiodi pitää asettaa johtavaksi, mikä edellyttää bias-virtaa diodissa. Tämä on haitta, kun halutaan, että 15 vahvistinyksikkö asettuu automaattisesti ohitustilaan, jos se menettää käyttöjännit-teensä. Lähetyshaara saadaan katkaistuksi vastaanottotilassa ja vahvistinyksikkö asettumaan automaattisesti ohitustilaan sen menettäessä käyttöjännitteensä, jos lisätään pin-kytkin poikittain lähetyshaaraan sen sijaan, että se olisi sarjassa lähetyshaaran johtimen kanssa. "Poikittain" tarkoittaa tässä, että kyseinen komponentti 20 on kytketty siirtotien muodostavan siirtojohdon kahden johtimen väliin. Toinen joh-timistahan on tavallisesti signaalimaa. Poikittain olevassa diodissa kulkisi bias-virta vastaanottotilassa, ja lähetystilassa se olisi biasoimaton. Tällöin kuitenkin haittana olisi keskeismodulaation lisääntyminen lähetystilassa. Tämä johtuu siitä, että biasoimaton pin-diodi ei edusta ääretöntä impedanssia, vaan tiettyä epälineaarista 25 impedanssia.

5 Keksinnössä TDD-mastovahvistinyksikössä käytetään pin-diodeja signaalien kulun , ohjaamiseen yksikön lähetys- ja vastaanottohaaroissa. Kuvassa 4 on esimerkki 9 sellaisesta mastovahvistinyksiköstä. Vahvistinyksikkö 400 on esitetty pelkistettynä

CO

>- min, että mm. pin-diodien biasointipiirejä ja niiden ohjauksen vaatimia rakenneosia a 30 ei ole piirretty näkyviin. Yksikössä 400 on antennin ANT puolella ensimmäinen ^ sirkulaattori 431 ja tukiasemaan vievän välikaapelin CBL puolella toinen sirkulaat- oo tori 432. Ensimmäisellä simulaattorilla on antenniportin lisäksi lähetys- ja vastaan- o ottoportti, ja toisella simulaattorilla on tukiasemaportin lisäksi lähetys- ja vastaanot-

O

^ toportti. Ensimmäisen simulaattorin 431 vastaan otto portin ja toisen simulaattorin 35 432 vastaanottoportin välissä on yksikön vastaanottohaara, johon kuuluu järjes tyksessä pin-kytkin D1, pin-kytkin D2, LIMA 413, pin-kytkin D3ja pin-kytkin D4. Pin- 7 kytkimet D2 ja D3 ovat sarjassa LNA:n kanssa, pin-kytkin D1 on poikittain heti ensimmäisen sirkulaattorin vastaan otto portista lähdettäessä ja pin-kytkin D4 on poikittain heti toisen sirkulaattorin vastaan otto portista taaksepäin lähdettäessä. Toisen sirkulaattorin 432 lähetysportin ja ensimmäisen sirkulaattorin 431 lähetysportin 5 välissä on yksikön lähetyshaara 420, johon kuuluu siirtojohto ja pin-kytkin D7 poikittain tässä siirtojohdossa.

Lähetystilassa pin-kytkimet D1 ja D4 on biasoitu johtaviksi ja pin-kytkimiä D2, D3 ja D7 ei ole biasoitu, jolloin ne ovat johtamattomia. Lähetyssignaali pääsee tällöin lähetyshaaran kautta antenniin, kuten kuvan 3 esittämässä rakenteessa. Ensim-10 mäinen sirkulaattori 431 vaimentaa sen vastaanottoportin kohdalle etenevää lähe-tyssignaalia, ja pin-kytkimen D1 kautta oikosulussa oleva portti estää vaimentunutta lähetyssignaalia samoin kuin antennista päin mahdollisesti heijastunutta lähe-tyssignaalin osaa etenemästä LNA:lle. Vastaanottoportin ja LNA:n tulossa olevan pin-kytkimen D2 välinen siirtojohto on toimintataajuuksilla neljännesaallon pituinen, 15 jolloin sen impedanssi vastaanottoportista mitattuna on pieni täydentäen näin portin oikosulkua.

Vastaanottotilassa pin-kytkimet D2, D3 ja D7 on biasoitu johtaviksi ja pin-kytkimet D1 ja D4 johtamattomia. Vastaanottosignaali pääsee tällöin esteettä LNA:lle ja vahvistettuna välikaapeliin CBL. Johtava pin-kytkin D7 on lähetyshaarassa 420 20 siten, että ensimmäisen sirkulaattorin 431 lähetysportin ja pin-kytkimen D7 välinen siirtojohto ja toisen sirkulaattorin 432 lähetysportin ja pin-kytkimen D7 välinen siirtojohto ovat molemmat toimintataajuuksilla neljännesaallon pituisia. Tämä merkitsee, että impedanssi kyseisistä lähetysporteista mitattuna on suuri. Välikaapelin alapäästä heijastunut vastaanottosignaalin osa heijastuu pin-kytkimestä D7 takai-25 sin eikä pääse etenemään lähetyshaaran kautta LNA:n tulopuolelle ja huononta- £ maan vastaanottosignaalia. Toisaalta antennista tulevan vastaanottosignaalin osa ^ ei pääse etenemään lähetyshaaran kautta, mikä täydentää sirkulaattorin toteutta- ''j 9 maa vastaanottosignaalin vaimennusta lähetyshaaraan päin.

CO

i Ohitustila voi olla aktiivinen tai passiivinen. Aktiivisessa ohitustilassa pin-kytkimien 30 ohjaus on samanlainen kuin lähetystilassa, ts. pin-kytkimet D1 ja D4 ovat johtavia o ja muut johtamattomia. Passiivinen ohitustila toteutuu, kun vahvistinyksikkö on rC menettänyt käyttöjännitteensä, jolloin kaikki pin-kytkimet ovat johtamattomia. Ohi-

O

^ tustienä palvelevan lähetyshaaran osalta tilanne ei muutu aktiiviseen ohitustilaan verrattuna. Sen sijaan ensimmäisen sirkulaattorin 431 antenniportista vastaanot-35 tohaaraan päin olevan siirtotien aiheuttama vaimennus vastaanottosignaaliin kasvaa jonkin verran pin-kytkimen D1 oikosulun häviämisen vuoksi.

8

Kuvassa 5 on toinen esimerkki keksinnön mukaisesta mastovahvistinyksiköstä. Kuvan 4 esittämään rakenteeseen verrattuna molemmat sirkulaattorit on poistettu ja kolme pin-kytkintä lisätty. Kuvan 4 ensimmäisen sirkulaattorin paikalla on ensimmäinen solmu(piste) ND1 ja toisen sirkulaattorin paikalla on toinen solmu(piste) 5 ND2. Antenniin ANT liitettävä antenniportti muodostuu ensimmäiseen solmuun ND1 liittyvästä johtimesta ja signaalimaasta, ja välikaapeliin CBL liitettävä tu-kiasemaportti muodostuu toiseen solmuun ND2 liittyvästä johtimesta ja signaali-maasta. Vastaanottohaaraan kuuluu nyt solmusta ND1 lähdettäessä järjestyksessä pin-kytkin D5 sarjassa, neljännesaallon siirtojohto, poikittainen pin-kytkin D1, 10 neljännesaallon siirtojohto, pin-kytkin D2 sarjassa, LNA 513, pin-kytkin D3 sarjassa, neljännesaallon siirtojohto, pin-kytkin D4 poikittain, neljännesaallon siirtojohto ja pin-kytkin D6 sarjassa. Viimeksi mainitun toinen napa on kytketty välittömästi toiseen solmuun ND2. Lähetyshaaraan 520 kuuluu solmusta ND2 lähdettäessä järjestyksessä neljännesaallon siirtojohto, poikittainen pin-kytkin D8, neljännesaal-15 lon siirtojohto, poikittainen pin-kytkin D7 ja neljännesaallon siirtojohto. Viimeksi mainitun toinen pää on kytketty ensimmäiseen solmuun ND1.

Lähetystilassa vastaan otto haaran pin-kytkimet D1 ja D4 on biasoitu johtaviksi ja pin-kytkimet D2, D3, D5, D6 ja D7 ovat johtamattomia. Lähetyssignaali pääsee tällöin lähetyshaaran kautta antenniin. Toisesta solmusta ND2 vastaanottohaaraan 20 päin on ensin suuri-impedanssinen sarjakytkin D6 ja sitten vastakkaisesta päästään pin-kytkimellä D4 ja LNA:n lähtöön vievällä johdolla oikosuljettu neljännesaallon siirtojohto. Tällöin vastaanottohaaraan etenevä lähetyssignaali vaimenee ensin kytkimessä D6 ja läpi päässyt osa heijastuu takaisin solmuun ND2 päin. Ensimmäisestä solmusta ND1 vastaanottohaaraan päin on ensin suuri-impedanssinen 25 sarjakytkin D5 ja sitten vastakkaisesta päästään pin-kytkimellä D1 ja LNA:n tuloon vievällä johdolla oikosuljettu neljännesaallon siirtojohto. Tällöin vastaan otto h aa-o raan solmun ND1 kautta etenevä lähetyssignaali vaimenee ensin kytkimessä D5 ja 4 läpi päässyt osa heijastuu takaisin solmuun ND1 päin. Vaimennus LNA:n tulosta

O

^ mitattuna on siksi hyvin suuri. LNA:n molemmilla puolilla olevat johdot täydentävät 30 pin-kytkimien D1 ja D4 muodostamia oikosulkuja, koska ne ovat neljännesaallon £ pituisia ja vastakkaisesta päästään avoimia johtamattomien sarjakytkimien D2 ja g D3 vuoksi.

CO

tn o Vastaanottotilassa pin-kytkimet D2, D3, D5, D6, D7 ja D8 on biasoitu johtaviksi ja o ^ pin-kytkimet D1 ja D4 ovat johtamattomia. Vastaanottosignaali pääsee tällöin es- 35 teettä LNA:lle ja vahvistettuna välikaapeliin CBL. Välikaapelin alapäästä heijastunut ja toisesta solmusta ND2 lähetyshaaraan 520 etenevä vastaanottosignaalin 9 osa heijastuu oikosuljetusta pin-kytkimestä D8 takaisin solmuun ND2 päin. Lisäksi se vähäinen osa, joka jatkaa pin-kytkimestä D8 eteenpäin, heijastuu oikosuljetusta pin-kytkimestä D7 takaisin. Välikaapelin alapäästä heijastunut vastaanottosignaali ei siten pääse etenemään lähetyshaaran kautta LNA:n tulopuolelle ja huononta-5 maan vastaanottosignaalia. Vastaavasti antennista tuleva vastaanottosignaali ei pääse etenemään lähetyshaaraan, mikä eteneminen vaimentaisi LNA:lle menevää signaalia. Välikaapelin alapäästä heijastunut ja toisesta solmusta ND2 vastaanot-tohaaraan etenevä vastaanottosignaalin osa häviää suurimmaksi osaksi LNA:n lähdössä olevaan sovitusimpedanssiin.

10 Kuten edellä on mainittu, vastaanottohaaran ja lähetyshaaran muodostaman silmukan silmukkavahvistus on kriittinen tekijä vastaanottotilassa värähtelyvaaran vuoksi. Kuvan 5 mukaisessa rakenteessa lähetyshaaran oikosuljetut neljännesaal-lon pituiset johdot pienentävät tehokkaasti silmukkavahvistusta.

Aktiivinen ohitustila on tässäkin sama kuin lähetystila, ja passiivisessa ohitustilas-15 sa kaikki pin-kytkimet ovat johtamattomia. Ohitustienä palvelevan lähetyshaaran osalta tilanne ei muutu aktiiviseen ohitustilaan verrattuna. Sen sijaan ensimmäisestä solmusta ND1 vastaanottohaaraan päin olevan siirtotien aiheuttama vaimennus vastaanottosignaaliin kasvaa jonkin verran pin-kytkimen D1 oikosulun häviämisen vuoksi. Vastaavasti toisesta solmusta ND2 vastaanottohaaraan päin 20 olevan siirtotien aiheuttama vaimennus vastaanottosignaaliin kasvaa pin-kytkimen D4 oikosulun häviämisen vuoksi.

Kuvan 5 mukaisen yksikön ollessa lähetystilassa lähetyshaaran biasoimattomat diodit rajoittavat lähetyssignaalin käsittelykykyä tehon kasvaessa ja aiheuttavat merkittävää keskeismodulaatiota lähetystehon ollessa suhteellisen suuri. Tässä ^ 25 suhteessa seuraavassa selostettavan kuvan 6 esittämä vahvistinyksikkö edustaa w parannettua ratkaisua.

o ^ Kuvassa 6 on kolmas esimerkki keksinnön mukaisesta mastovahvistinyksiköstä.

^ Kuvan 5 esittämään rakenteeseen 500 verrattuna vahvistinyksikköön 600 on lisät- £ ty toinen lähetyshaara 622 ensimmäisen lähetyshaaran 621 ja LNA:n 613 sisältä- g 30 vän vastaanottohaaran rinnalle. Kolme rinnakkaista haaraa yhdistyvät ensimmäi- lo sessä solmussa ND1 antenniportiksi ja toisessa solmussa ND2 tukiasemaportiksi.

§ Antenniportti liitetään luonnollisesti antenniin ANT suhteellisen lyhyellä siirtojohdol-

CM

la ja tukiasemaportti tukiasemaan suhteellisen pitkällä välikaapelilla CBL.

10

Lisätty toinen lähetyshaara 622 sisältää kolme sarjassa olevaa pin-kytkintä: Pin-kytkin D10 on heti ensimmäisestä solmusta ND1 lähdettäessä, pin-kytkin D11 haaran 622 keskellä ja pin-kytkin D12 toiseen solmuun ND2 tultaessa. Kytkimien D10 ja D11 välisen johtimen ja signaalimaan muodostama siirtojohto on neljännesaal-5 lon pituinen samoinkuin kytkimien D11 ja D12 välisen johtimen ja signaalimaan muodostama siirtojohto. Ensimmäinen lähetyshaara 621 on kuvassa 5 esitetyn lähetyshaaran 520 kaltainen sillä erolla, että poikittaisia pin-kytkimiä on nyt kolme kahden sijasta, ja vastaavasti neljännesaallon pituisia peräkkäisiä johtoja on neljä kolmen sijasta. Vastaanottohaara on kuvassa 5 esitetyn vastaanottohaaran kaltai-10 nen sillä erolla, että välittömästi solmuihin ND1 ja ND2 liittyvät sarjakytkimet D5 ja D6 puuttuvat. Vastaanottohaaraan kuuluu siten solmusta ND1 lähdettäessä järjestyksessä neljännesaallon siirtojohto, poikittainen pin-kytkin D1, noin neljännesaallon siirtojohto, pin-kytkin D2 sarjassa, LNA 613, pin-kytkin D3 sarjassa, noin neljännesaallon siirtojohto, pin-kytkin D4 poikittain ja neljännesaallon siirtojohto.

15 Kuvassa 7a on kuvan 6 mukainen mastovahvistinyksikkö 600 lähetystilassa. Yksikön rakenne on esitetty toiminnan kannalta havainnollisesti niin, että johtaviksi biasoidut poikittaiset pin-kytkimet D1, D4, D7 ja D9 on piirretty oikosuluiksi. LNA:n tulossa ja lähdössä olevat pin-kytkimet D2 ja D3 ovat johtamattomia, minkä vuoksi myös niihin päättyvät neljännesaallon pituiset johdot on piirretty oikosuluiksi. En-20 simmäisen lähetyshaaran 621 keskellä oleva poikittainen pin-kytkin D8 on johtamaton, minkä vuoksi kyseisen haaran pin-kytkimiltä D7 ja D9 näkyy toisiaan kohti puoliaallon pituinen oikosuljettu johto. Tällaisen johdon impedanssi on hyvin pieni, joten myös se on esitetty kuvassa 7a oikosulkuina. Ensimmäisestä solmusta ND1 on edellä olevan perusteella vastaanottohaaraan päin vastakkaisesta päästään 25 oikosuljettu neljännesaallon pituinen johto, ts. suuri impedanssi, mikä suojaa LNA:n tuloa lähetyssignaalilta. Samalla tavalla on ensimmäisestä solmusta en-o simmäiseen lähetyshaaraan päin ja toisesta solmusta ND2 sekä vastaanottohaa- 4 raan päin että ensimmäiseen lähetyshaaraan päin suuri impedanssi.

O

” Toisen lähetyshaaran 622 pin-kytkimet D10, D11 ja D12 on biasoitu johtaviksi, it 30 joten toinen lähetyshaara toimii lähetyssignaalin TX siirtotienä yksikön ollessa lä-hetystilassa. Pin-kytkimet ovat sarjassa, ja niiden bias-virta on niin suuri, että ne 8 toimivat lineaarisesti suhteellisen suurillakin lähetystehoilla. Tämän vuoksi kes- o keismodulaationa ilmenevä signaalin vääristymä (IMD, Intermodulation Distortion) o ^ on vähäinen. Toisessa lähetyshaarassa olevien pin-kytkimien lukumäärä liittyy 35 silmukkavahvistuksen pienentämiseen yksikön ollessa vastaanottotilassa. Tämä selitetään tarkemmin alla kuvan 7b yhteydessä.

11

Toinen lähetyshaara 622 toimii myös LNA:n ohitustienä, kun LNA on vioittunut ja pin-kytkimien biasointipiirit saavat käyttöjännitteensä. Vahvistinyksikön aktiivinen ohitustila on siis sama kuin sen lähetystila.

Kuvassa 7b on kuvan 6 mukainen mastovahvistinyksikkö 600 vastaanottotilassa. 5 Yksikön rakenne on esitetty toiminnan kannalta havainnollisesti niin, että johtaviksi biasoidut poikittaiset pin-kytkimet D7 ja D9 on piirretty oikosuluiksi, johtamattomat poikittaiset pin-kytkimet D1 ja D4 on piirretty poikki oleviksi johtimiksi ja toisen lä-hetyshaaran 622 johtamattomat sarjakytkimet D10, D1 ja D12 on piirretty katkoviivalla.

10 LNA:n tulossa ja lähdössä sarjassa olevat pin-kytkimet D2 ja D3 ovat nyt tietenkin johtavia. Tämän vuoksi, poikittaiskytkimien D1 ja D4 ollessa johtamattomia, antennista tuleva vastaanottosignaali RX pääsee esteettä LNA:n tuloon ja vahvistettuna välikaapeliin CBL. Sekä LNA:n tulo että lähtö on luonnollisesti sovitettu vastaanot-tohaaran siirtojohtojen impedanssiin, jolloin näiden siirtojohtojen pituudella ei vas-15 taanottotilassa ole juuri merkitystä.

Sekä ensimmäisestä solmusta ND1 että toisesta solmusta ND2 on ensimmäiseen lähetyshaaraan 621 päin vastakkaisesta päästään pin-kytkimien D7 ja D9 johtavuuden vuoksi oikosuljettu neljännesaallon pituinen johto, ts. suuri impedanssi. Myös ensimmäisen lähetyshaaran keskellä oleva poikittainen pin-kytkin D8 on bia-20 soitu johtavaksi, jolloin edelleen pin-kytkimiltä D7 ja D9 näkyy toisiaan kohti neljännesaallon pituinen oikosuljettu johto, ts. suuri impedanssi. Kuvassa 7b ensimmäisen lähetyshaaran tämä osuus on piirretty katkoviivalla.

Vaikka molemmat lähetyshaarat 621, 622 ovat periaatteessa poikki, ne päästävät käytännössä kuitenkin jotain läpi. Siten ne muodostavat vastaanottohaaran kanssa o 25 silmukan, jonka kokonaisvahvistuksen eli silmukkavahvistuksen tulisi olla selvästi 4 ykköstä pienempi, kuten aiemmin on ollut puhetta. Mitä suurempi vaimennus lähe-

O

^ tyshaaroissa tapahtuu, sitä pienempi on silmukkavahvistus. Ensimmäisessä lähe- ^ tyshaarassa 621 vaimennusta lisää se, että myös pin-kytkin D8 on johtava. Tällöin £ toisesta solmusta ND2 kiertosuunnassa eteenpäin on peräkkäin kolme loppupääs- g 30 tään oikosuljettua neljännesaallon johtoa. Myös toisessa lähetyshaarassa 622 ίο vaimennusta lisätään peräkkäisillä neljännesaallon pituisilla osuuksilla. Toisessa § lähetyshaarassa tällaisia osuuksia on kuvan 7b esimerkissä kaksi, ja ne ovat (lä-

(M

hes) avoimia molemmista päistään. Johtamattoman kytkimen kohdalta eteenpäin jatkaa vain pieni osa tulevasta kentästä. Lisäksi avoimesta loppupäästä heijastu-35 nut kenttä on alkupäässä vastakkaisvaiheinen lähtevän kentän kanssa, jolloin ta- 12 pahtuu kentän kumoutumista (energia säteilee). Jos kahdella neljännesaallon pituisella osuudella ei saavuteta riittävää vaimennusta, kytkimien lukumäärää ja samalla niiden välisten neljännesaallon pituisten johtojen lukumäärää voidaan nostaa.

5 Edellä kuvattu vaimennus lähetyshaaroissa 621, 622 koskee yhtä lailla välikaapelin CBL alapäästä heijastunutta ja toisesta solmusta ND2 lähetyshaaroihin etenevää vastaanottosignaalin osaa. Tällainen heijastus ei siten pääse etenemään LNA:n tulopuolelle ja huonontamaan vastaanottosignaalia.

Kuvassa 7c on kuvan 6 mukainen mastovahvistinyksikkö 600 passiivisessa ohi-10 tustilassa, jolloin kaikki pin-kytkimet ovat johtamattomia. Johtamattomat poikittaiset pin-kytkimet D1, D4, D7, D8 ja D9 on piirretty poikki oleviksi johtimiksi. Toista lähe-tyshaaraa 622 ei ole piirretty näkyviin, koska se on nyt merkityksetön LNA:n ollessa pois toiminnasta.

Vastaanottosignaali RX pääsee ensimmäisen lähetyshaaran 621 kautta välikaape-15 liin CBL ja lähetyssignaali omassa aikavälissään samaa reittiä päinvastaisessa suunnassa antenniin ANT.

Sekä ensimmäisestä solmusta ND1 että toisesta solmusta ND2 tulee olla vas-taanottohaaraan päin suuri impedanssi, jotta heikon vastaanottosignaalin siirtotien impedanssiin ei tulisi epäjatkuvuutta. Vastakkaisesta päästään avoin puoliaallon 20 pituinen johto edustaisi riittävän suurta impedanssia. Tarkasteltavassa rakenteessa LNA:n tyypillisesti 50Ω suuruiset sovitusimpedanssit aiheuttavat sen, että LNA:n tuloon ja lähtöön liittyvät siirtojohdot eivät ole täysin avoimia, vaikka sovitusimpedanssit ovatkin solmuista ND1 ja ND2 katsottuna johtamattomien pin-kytkimien takana. Kuvaan 7c on tästä syystä merkitty kyseisten siirtojohtojen todel-o 25 lista pääteimpedanssia edustavat impedanssit Z. Solmuista ND1 ja ND2 vastaan- 4 ottohaaraan päin vaikuttavat impedanssit saadaan riittävän suuriksi, kun siirtojoh-

O

^ tojen pituudet viritetään sopivasti. Tuloksena tästä on, että pin-kytkimien D1 ja D4 ^ ja LNA:n välisten siirtojohtojen pituus on neljännesaallon pituuden sijasta esimer- £ kiksi noin 85 % neljännesaallon pituudesta.

a 8 30 Kuvassa 8 on neljäs esimerkki keksinnön mukaisesta mastovahvistinyksiköstä.

o Vahvistinyksikössä 800 on sarjakytkimen sisältävä redundanttinen toinen lähetys-

O

^ haara 822, kuten kuvan 6 esittämässä rakenteessa. Ensimmäinen lähetyshaara 821 on täysin samanlainen kuin kuvassa 6. Huomattavana erona kuvaan 6 on, että solmujen ND1 ja ND2 paikalla on nyt sirkulaattorit. Tähän liittyen LNA:n 813 13 sisältävä vastaanottohaara on samanlainen kuin kuvan 4 esittämässä, sirkulaatto-reita käyttävässä rakenteessa. Siinä on siten signaalin kulkusuunnassa järjestyksessä poikittainen pin-kytkin D1, neljännesaallon pituinen siirtojohto, pin-kytkin D2 sarjassa, LNA 813, pin-kytkin D3 sarjassa, neljännesaallon pituinen siirtojohto ja 5 poikittainen pin-kytkin D4. Ensimmäisellä sirkulaattorilla 831 on antenniin ANT kytkettävä antenni portti, vastaanottoportti ja lähetysportti, ja toisella sirkulaattorilla 832 on tukiaseman välikaapeliin kytkettävä tukiasemaportti, vastaanottoportti ja lähetysportti. Yksikön vastaanottohaara alkaa ensimmäisen sirkulaattorin vastaan-ottoportista ja päättyy toisen sirkulaattorin vastaanottoporttiin. Ensimmäinen lähe-10 tyshaara 821 alkaa toisen sirkulaattorin tukiasemaportista ja päättyy ensimmäisen sirkulaattorin antenniporttiin. Toinen lähetyshaara 822 alkaa toisen sirkulaattorin lähetysportista ja päättyy ensimmäisen sirkulaattorin lähetysporttiin.

Toisessa lähetyshaarassa 822 on vain yksi sarjakytkin D10, kun niitä on kuvassa 6 kolme kappaletta. Yksi kytkin riittää, koska sirkulaattoreissa tapahtuu riittävä vai-15 mennus silmukassa LNA:n lähdöstä LNA:n tuloon.

Edellä on kuvattu keksinnön mukaista mastovahvistinyksikköä. Tämän rakenne voi luonnollisesti yksityiskohdissaan poiketa kuvissa 4-8 esitetyistä. Esimerkiksi poikittaisten ja sarjassa olevien pin-kytkimien määrä yksikön haaroissa voi vaihdella enemmänkin kuin mitä mainituista kuvista ilmenee. Kytkinmäärän muuttaminen 20 jossain haarassa merkitsee samalla muutosta kyseisen haaran jakautumisessa neljännesaallon pituisiin osuuksiin. Sirkulaattoria voidaan käyttää kuvan 8 esittämästä rakenteesta poiketen vain esimerkiksi yksikön antenniin kytkettävässä päässä. Pin-kytkimien ohjaus voi perustua ensimmäisessä lähetyshaarassa olevaan suuntakytkimeen ja vahvistinyksikön sisäiseen ohjausyksikköön samalla ta-25 valla kuin kuvassa 3. Ohjaussignaali voidaan tuoda ohjausyksikölle myös tukiase-o masta välikaapelissa CBL. LNA:n vikasignaalia voidaan käyttää lisäksi, kuten ku- 4 van 3 esittämässä rakenteessa, vahvistinyksikön kytkemiseksi aktiiviseen ohitusti-

O

^ laan LNA:n vioittuessa. Keksinnöllistä ajatusta voidaan soveltaa eri tavoin itsenäi- ^ sen patenttivaatimuksen 1 asettamissa rajoissa.

tr

CL

§ 30

CO

LO

o o C\l

Claims (12)

14

1. Antennimastoon asennettava vahvistinyksikkö (400; 500; 600; 800), jossa on lähetyshaara (420; 520; 621; 821) ja pienikohinaisen vahvistimen (413; 513; 613; 813) eli LNA:n käsittävä vastaanottohaara, jonka lähetyshaaran lähtö ja vas- 5 taan otto haaran tulo on kytketty yhteen liitettäväksi yhteisellä johdolla antenniin (ANT) ja lähetyshaaran tulo ja vastaanottohaaran lähtö on kytketty yhteen liitettäväksi yhteiseen, mastosta alas johtavaan välikaapeliin (CBL), tunnettu siitä, että sen toimintatiloja ovat lähetystila ja vastaanottotila TDD-tekniikan mukaisesti toimimiseksi sekä aktiivinen ja passiivinen ohitustila LNA:n vahvistuksen katoamisen 10 varalta, lähetyshaara on vastaanottosignaalin (RX) siirtotienä ainakin aktiivisessa ohitustilassa, vahvistinyksikkö (400; 500; 600; 800) käsittää toimintatilan asettamiseksi ainakin yhden pin-kytkimen (D1, D2) sarjassa LNA:n kanssa vastaanotto-haaran katkaisemiseksi lähetystilassa ja ainakin yhden pin-kytkimen (D7; D7, D8; D7, D8, D9) poikittain lähetyshaarassa tämän katkaisemiseksi vastaanottotilassa, 15 jolloin vahvistinyksikkö on automaattisesti passiivisessa ohitustilassa sen käyttö-jännitteen puuttuessa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vahvistinyksikkö, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi toisen lähetyshaaran (622; 822), jossa on ainakin yksi pin-kytkin (D10, D11, D12; D10) sarjassa lähetyssignaalin (TX) siirtotien ominaisuuksien pa- 20 rantamiseksi IMD:n osalta, kun pin-kytkimien biasointi on mahdollista.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vahvistinyksikkö, tunnettu siitä, että lähetyshaaran (520) lähtö ja vastaanottohaaran tulo on kytketty suoraan yhteen ensimmäiseksi solmuksi (ND1) ja lähetyshaaran tulo ja vastaanottohaaran lähtö on kytketty suoraan yhteen toiseksi solmuksi (ND2). ° 25

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vahvistinyksikkö, tunnettu siitä, että se i § käsittää lisäksi ensimmäisen sirkulaattorin (431), jolla on antenniportti, vastaanot- i «2 toportti ja lähetysportti, sekä toisen sirkulaattorin (432), jolla on mainittuun välikaa- i peliin (CBL) kytkettävä tukiasemaportti, vastaan otto portti ja lähetysportti, jolloin lähetyshaaran (420) lähtö on kytketty ensimmäisen sirkulaattorin lähetysporttiin ja o 30 vastaanottohaaran tulo on kytketty ensimmäisen sirkulaattorin vastaanottoporttiin sekä lähetyshaaran tulo on kytketty toisen sirkulaattorin lähetysporttiin ja vastaan- O ^ ottohaaran lähtö on kytketty toisen sirkulaattorin vastaanottoporttiin.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen vahvistinyksikkö, tunnettu siitä, että kummankin lähetyshaaran (621, 622) lähtö ja vastaanottohaaran tulo on kytketty suo- raan yhteen ensimmäiseksi solmuksi (ND1), ja kummankin lähetyshaaran tulo ja vastaan otto haaran lähtö on kytketty suoraan yhteen toiseksi solmuksi (ND2). 15

6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen vahvistinyksikkö, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi ensimmäisen sirkulaattorin (831), jolla on antenniportti, vastaanot- 5 toportti ja lähetysportti, sekä toisen sirkulaattorin (832), jolla on mainittuun välikaapeliin (CBL) kytkettävä tukiasemaportti, vastaanottoportti ja lähetysportti, jolloin toisen lähetyshaaran (822) lähtö on kytketty ensimmäisen sirkulaattorin lähetys-porttiin ja vastaan otto haaran tulo on kytketty ensimmäisen sirkulaattorin vastaan-ottoporttiin, toisen lähetyshaaran tulo on kytketty toisen sirkulaattorin lähetysport-10 tiin ja vastaanottohaaran lähtö on kytketty toisen sirkulaattorin vastaanottoporttiin ja ensimmäisen lähetyshaaran (821) lähtö on kytketty ensimmäisen sirkulaattorin (831) antenniporttiin ja ensimmäisen lähetyshaaran tulo on kytketty toisen sirkulaattorin (832) tukiasemaporttiin.

7. Patenttivaatimusten 3 tai 5 mukainen vahvistinyksikkö, tunnettu siitä, että 15 vastaanottohaarassa on järjestyksessä ensimmäisestä solmusta (ND1) toiseen solmuun (ND2) toimintataajuuksilla neljännesaallon pituinen siirtojohto, pin-kytkin (D1) poikittain, neljännesaallon pituinen siirtojohto, pin-kytkin (D2) sarjassa, LNA (513, 613), pin-kytkin (D3) sarjassa, neljännesaallon pituinen siirtojohto, pin-kytkin (D4) poikittain ja neljännesaallon pituinen siirtojohto.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vahvistinyksikkö, tunnettu siitä, että lähe- tyshaarassa poikittain olevien pin-kytkimien (D7, D8, D9) lukumäärä on kolme ja lähetyshaaran siirtotie jakautuu neljään toimintataajuuksilla neljännesaallon pituiseen osuuteen siten, että aina kahden peräkkäisen osuuden välissä on yksi mainituista pin-kytkimistä. o 25

9. Patenttivaatimuksen 5 mukainen vahvistinyksikkö, tunnettu siitä, että toises- 4 sa lähetyshaarassa sarjassa olevien pin-kytkimien (D10, D11, D12) lukumäärä on O ^ kolme yhden niistä ollessa kyseisen haaran tulossa, toisen ollessa haaran keskellä ^ ja kolmannen ollessa haaran lähdössä ja kahden peräkkäisen pin-kytkimen väli- £ nen haaran siirtotien osuus on toimintataajuuksilla neljännesaallon pituinen. a co 30

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vahvistinyksikkö, joka käsittää ohjausyksi- o kön pin-kytkimien ohjaamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää ensimmäisessä O ^ lähetyshaarassa sijaitsevan suuntakytkimen tiedon saamiseksi TDD-lähetysaika- välin alkamisesta, jonka suuntakytkimen mittauslähtö on kytketty ohjausyksikölle vahvistinyksikön kytkemiseksi lähetystilaan TDD-lähetysaikavälin ajaksi. 16

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vahvistinyksikkö, joka käsittää ohjausyksikön pin-kytkimien ohjaamiseksi, tunnettu siitä, että ohjausyksikkö on järjestetty saamaan tieto TDD-lähetysaikavälin alkamisesta mainitun välikaapelin kautta tukiasemasta vahvistinyksikön kytkemiseksi lähetystilaan TDD-lähetysaikavälin 5 ajaksi.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vahvistinyksikkö, joka käsittää ohjausyksikön pin-kytkimien ohjaamiseksi ja jonka LNA on järjestetty antamaan vikasignaali LNA:n vioittuessa, tunnettu siitä, että LNA:n vikasignaalilähtö on kytketty ohjausyksikölle vahvistinyksikön kytkemiseksi aktiiviseen ohitustilaan LNA:n vioittuessa. 10 δ cvj o CO X cc CL σ> o co tn h-· o o (M 17