FI84536C - Rf-anslutningsdon foer anslutning av en radiotelefon till en yttre antenn. - Google Patents

Description

1 84536 rf-liitin radiopuhelimen liittämiseksi ulkopuoliseen antenniin 5 Esillä olevan keksinnön kohteena on rf-liitin siirrettävän laitteen, etenkin radiopuhelimen liittämiseksi ulkopuoliseen antenniin, jolloin siirrettävässä laitteessa ja vastaavasti ulkopuoliseen antenniin liitetyssä laitetelineessä on kaksi paria kohdakkain asettuvia metallilevyjä, jotka aikaansaavat 10 kapasitiivisen kaksijohtimisen liitinkytkennän.

Radiopuhelimissa käytetään yleisesti kahta antenniliitintä, joista toiseen on kytketty antenni, jota käytetään puhelimen ollessa kannettavassa käytössä. Toista liitäntää taas käyte-15 tään radiopuhelimen ollessa autossa. Tällöin auton antenni vaihtuu käyttöön lisäantennin liittimen kautta radiopuhelimessa olevan antennivaihtokytkimen avulla.

Yleisimmät nykyisin käytössä olevat liitintyypit perustuvat 20 galvaaniseen kontaktiin, jolloin niissä on mm. seuraavat haittapuolet: - ajan mittaan liitinpinnat kuluvat ja hapettuvat - liittimet ovat arkoja mekaaniselle rasitukselle 25 - liittimet ovat näkyvissä, eikä niitä voi piilottaa puheli men runkoon muutoin kuin esim. erillisen suojakannen avulla.

Liitintyypistä riippuen saattaa myöskin esiintyä vielä seuraavia haittoja: 30 - liitin on kohdistettava tarkasti puhelinta autotelineeseen asennettaessa (esim. normaali koaksiaaliliitin) - liitin vie paljon tilaa puhelimen sisällä (koskee useimpia käytössä olevia liitintyyppejä) 35 - liitin likaantuu helposti (esim. koaksiaaliliitin) - liittimen hinta on korkea (erikoisvalmisteiset pintalii-tosliittimet).

2 84536

On hiljattain oivallettu käyttää kapasitiivista rf-liitintä, joka muodostuu kahdesta metallilevyparista. Näistä pienempi metallilevypari muodostaa rf-liitännän koaksiaalikaapelin keskijohtimen ja isompi levypari, jossa toinen levy muodos-5 tuu itse puhelimen metallirungosta (esim. 6 x 18 cm), muodostaa liitännän koaksiaalikaapelin vaipan.

Koska maajohdin on katkaistu kondensaattorilla, on kondensaattorin kapasitanssin oltava suuri, jotta saavutetaan 10 pieni vaimennus. Tunnetussa sovellutuksessa tämä asia on siis ratkaistu käyttämällä hyväksi puhelimen metallirunkoa. Toisaalta myöskin keskijohtimen kondensaattorien kapasitanssien on oltava suhteellisen suuria, koska signaalin siirto tapahtuu matalalla impedanssitasolla (noin 50 Ω).

15

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada sellainen kapasitanssilevyihin perustuva liitin, jolla vältetään edellä selostettujen tunnettujen ratkaisujen haittapuolet. Tämän saavuttamiseksi on keksinnölle tunnusomaista se, että 20 kummankin kondensaattorin muodostavan levyparin kanssa on sarjaan kytketty kela siten, että kela yhdessä kondensaattorin kanssa muodostaa resonanssipiirin käytetyllä siirtotaa-juudella ja että signaalin siirtotiehen on lisäksi kytketty signaalin symmetriseksi muuttava balansointimuuntaja ennen 25 resonanssipiiriä sekä signaalin takaisin epäsymmetriseksi muuttava balansointimuuntaja resonanssipiirin jälkeen.

Edullisimmin levyparit käsittävät neljä yhtä suurta metalli-levyä, ja siirrettävän laitteen puolella olevat levyt si-30 jaitsevat laitteen muovikuoren alla.

Balanssimuuntajien impedanssiarvot voivat olla resonanssi-piirin tulopuolella esim. 50 Ω/200 Ω ja sen lähtöpuolella esim. 200 Ω/50 Ω.

Keksinnön mukainen liitin ei ole arka mekaaniselle rasitukselle. Se voidaan tehdä näkymättömäksi eikä se likaannu, koska levyt voivat sijata muovikuoren alla. Liitin on halpa 35 3 84536 ja se vie vähän tilaa syvyyssuunnassa. Siinä ei esiinny kohdistusongelmia, koska levyjen ei tarvitse osua kovinkaan tarkasti paikoilleen sivusuunnassa ja syvyyssuunnassa; käytännössä noin 20 %:n tarkkuus riittää.

5

Liittimessä ei ole kulutusongelmia eikä myöskään kontaktiongelmia, koska sen levyjen välillä ei ole galvaanista yhteyttä .

10 Liittimen vaimennus on pieni ja se toimii suodattimena vaimentaen lähettimen harmonisia ja vastaanottimen harha-toistotaajuuksia.

Digitaalisessa radiopuhelimessa (esim. GSM-puhelimessa) koko 15 liitin voidaan tehdä ilman galvaanisia kontaktipintoja (lukuun ottamatta akkupakettiin tulevaa latausliitäntää) käyttämällä logiikkasignaalien liitännässä optista liitäntää ja rf-lisäantennin liittimenä kapasitiivista liitintä.

20 Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin esimerkin muodossa ja viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuva 1 esittää keksinnön mukaisen rf-liittimen periaatteellista kytkentää ja 25 kuva 2 esittää liitinkytkennän erästä käytännön toteutusta.

Liitin muodostuu neljästä saman kokoisesta metallilevystä la, Ib, 2a ja 2b, kahdesta kelasta 3a ja 3b sekä kahdesta 30 balansointielimestä 4 ja 5, kuten jäljempänä selostetaan.

Koaksiaalikaapelia pitkin rf-signaali (RFin) muunnetaan ensiksi symmetriseksi signaaliksi balansointimuuntajän 4 avulla, jonka muuntajan tuloimpedanssi on 50 Ω ja lähtöim-35 pedanssi 200 Ω. Balansointimuuntajän jälkeen signaali johdetaan kahteen metallilevyyn la, Ib, jotka ovat siirrettävän puhelimen 1 ulkokuoressa, sopivimmin kuoren muovipinnan alla suojassa.

4 84536

Autotelineen 2 puolella on vastaavanlaiset metallilevyt 2a, 2b, jotka puhelinta telineeseen asennettaessa sijoittuvat vastaaville kohdille radiopuhelimessa 1 olevien levyjen 5 la ja Ib kanssa. Neljästä levystä muodostuu siten kaksi kondensaattoria, joiden läpi rf-signaali pääsee kulkemaan. Pelkästään levyjä käyttämällä signaalinsiirto ei kuitenkaan onnistuisi, sillä kondensaattorien impedanssi on liian korkea, ja vaimennus olisi siten erittäin suuri. Tämän 10 ongelman poistamiseksi on signaalitielle sijoitettu kummankin kondensaattorin kanssa sarjaan kela 3a vastaavasti 3b, joiden kelojen reaktanssiarvo on yhtä suuri kuin kyseisen levyparin muodostaman kondensaattorin reaktanssiarvo. Täten muodostuu levyistä ja keloista kyseisellä siirtotaajuudella 15 sarjaresonanssipiiri, jonka impedanssi on lähes 0 Ω. Re- sonanssipiirin jälkeen signaali muunnetaan toisen balansoin-timuuntajan 5 avulla takaisin epäsymmentriseksi signaaliksi (RF out), joka voidaan taas kuljettaa koaksiaalikaapelilla autoantenniin.

20

Kuvassa 2 on esitetty eräs toteutus keksinnön mukaiselle liittimelle. Rakenne on erittäin yksinkertainen, symmetroin-timuuntajina on käytetty pelkästään puolen aallon mittaista koaksiaalikaapelin pätkää. Käytetyllä taajuudella, esim.

25 900 MHz, kaapelinpätkän pituus on noin 11,5 cm.

On selvää, että muunlaisia rakenneratkaisuja voidaan soveltaa keksinnön ajatuksen puitteissa.

Claims (6)

1. 5 84536 1. rf-liitin siirrettävän laitteen, etenkin radiopuhelimen (1) liittämiseksi ulkopuoliseen antenniin, jolloin siirrettävässä laitteessa ja vastaavasti ulkopuoliseen antenniin 5 liitetyssä laitetelineessä (2) on kaksi paria kohdakkain asettuvia metallilevyjä (la, 2a, Ib, 2b), jotka aikaansaavat kapasitiivisen kaksijohtimisen liitinkytkennän, tunnettu siitä, että kummankin kondensaattoria muodostavan levyparin (la, 2a, Ib, 2b) kanssa on sarjaan kytketty 10 kela (3a, 3b) siten, että kela yhdessä kondensaattorin (la, 2a, Ib, 2b) kanssa muodostaa resonanssipiirin käytetyllä siirtotaajuudella ja että signaalin siirtotiehen on lisäksi kytketty signaalin symmetriseksi muuttava balansointimuun-taja (4, 5) ennen resonanssipiiriä sekä signaalin takaisin 15 epäsymmetriseksi muuttava balansointimuuntaja resonanssipiirin jälkeen.
2. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rf-liitin, tunnettu siitä, että levyparit (la, 2a, Ib, 2b) käsittävät 20 neljä yhtä suurta metallilevyä.
3. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen rf-liitin, tunnettu siitä, että balansointimuuntajien (4, 5) impedanssiarvot ovat 50Ω/200Ω resonanssipiirin tulopuolella 25 ja 200Ω/50Ω resonanssipiirin lähtöpuolella.
4. 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen rf-liitin, tunnettu siitä, että siirrettävän laitteen (1) puolella olevat metallilevyt (la, Ib) sijaitsevat laitteen 30 muovikuoren alla.
5. 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen rf-liitin, tunnettu siitä, että balansointimuuntajana (4, 5) on resonanssipiirin molemmin puolin puolen aallon mittainen 35 koaksiaalikaapelipätkä.
6. 6 84536 1. rf-anslutningsdon för anslutning av en mobil anordning, särskilt en radiotelefon (1) till en yttre antenn, varvid den mobila anordningen respektive en till den yttre antennen 5 ansluten anordningskonsol (2) uppvisar tvenne par mot var-andra anpassade metallplattor (la, 2a, lb, 2b), vilka ästad-konuner en kapacitiv tväledad anslutningskoppling, k ä n -netecknat av att i serie med vartdera paret av plattor (la, 2a, lb, 2b) som bildar kondensatorerna kopplats 10 en spole (3a, 3b) sälunda, att spolen tillsammans med kon-densatorn (la, 2a, lb, 2b) bildar en resonanskrets vid den använda överföringsfrekvensen, och att i signalvägen därtill inkopplats en balanseringstransformator (4, 5) vilken gör signalen symmetrisk före resonanskretsen, samt en balanse-15 ringstransformator som äter igen gör signalen osymmetrisk efter resonanskretsen. 2. rf-anslutningsdon enligt patentkravet 1, k ä n n e -tecknat av att paren av plattor (la, 2a, lb, 2b) 20 omfattar fyra lika Stora metallplattor. 3. rf-anslutningsdon enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat av att impedansvärdena för balanse-ringstransformatorerna (4, 5) är 50Ω/200Ω pä resonanskret- 25 sens ingängssida och 200Ω/50Ω pä resonanskretsens utgängs-sida. 4. rf-anslutningsdon enligt nägot av patentkraven 1-3, kännetecknat av att metallplattorna (la, lb) 30 pä anordningens (1) sida är belägna under anordningens plasthölje. 5. rf-anslutningsdon enligt nägot av patentkraven 1-4, kännetecknat av att säsom balanseringstransfor- 35 mator (4, 5) pä vardera sidan om resonanskretsen föreligger en koaxialkabelstump om en halv väglängd.