JP2005519310A - Gps対応アンテナのためのシステムおよび方法 - Google Patents

Gps対応アンテナのためのシステムおよび方法 Download PDF

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Abstract

汎地球測位システム(GPS)対応アンテナシステムを提供するシステムおよび方法を提供する。このGPS対応アンテナは、例えば無線ハンドセットなどの無線通信装置に使用できる。この無線通信装置は、アンテナと複数の通信帯域回路の1つとの間の通信信号を選択的に切替える切替モジュールを含むことができる。切替モジュールと特定の通信帯域回路との間に各インピーダンス整合回路を備えることができ、アンテナを特定の通信帯域回路に整合または同調することができる。

Description

(発明の技術分野)
本発明は、概して、汎地球測位システム(GPS)対応アンテナを提供するシステムおよび方法に関する。
本出願は、2001年7月3日に出願し、「GPS対応アンテナを提供するシステムおよび方法(System and Method for Providing a GPS Enabled Antenna)」と題する同時係属中の米国特許出願第09/898,269号の一部継続出願である。上記の同時係属中の米国特許出願に優先権が主張されており、当該出願の内容は、引用によりここに組み込まれているものとする。
発明の背景
従来のハンドヘルド汎地球測位システム(GPS)装置は、衛星および基地局を含むGPSシステムからGPS帯域信号を受信処理して、GPS装置の場所についての位置情報を提供する。そのような位置情報は大変役立つが、今日ユーザが依存しているラップトップコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末、または他の携帯装置などの多数の携帯無線通信装置と共に、従来のGPS装置を持ち運ぶのは便利ではない。したがって、GPS測位機能が、携帯無線ハンドセットのような別の装置に含まれることが望ましい。
残念ながら、GPS技術と、例えばセルラー通信サービス電話またはパーソナル通信サービス(PCS)電話などのような他の携帯無線通信装置との統合は困難なことが判明している。特に、無線装置またはハンドセットにGPS機能を追加するのに、3つの代替案が考えられているが、使用には不十分であることが判明している。
第1の選択は、GPS受信用の別のアンテナを追加して無線ハンドセットにGPS機能を追加することにある。無線ネットワークアンテナは変更しないので、ネットワーク通信の品質は悪影響を受けない。しかし、無線ネットワーク用の携帯ハンドセットは大変小さくなり、ハンドセットの筐体には、別個の特注設計のGPSアンテナを格納するスペースがほとんどない。さらに、ハンドセットの筐体内に配置したGPSアンテナは、大体、いくらかの受信不具合を受ける。例えば、ハンドセットの筐体内およびハンドセット筐体自身の電磁シールドによって、受信不良が引き起こされることがある。GPSアンテナを格納するように電磁シールドを調整すると、ハンドセットの実質的な再設計とテストを生じることがある。無線ハンドセットのユーザの手でさえ、ハンドセットの筐体をユーザが握るときに、内蔵のGPSアンテナの受信を妨げることがある。また、別個のアンテナおよびその関連の回路を無線ハンドセットに追加すると、費用と設計の複雑度を増すことになる。
第2の選択は、無線ハンドセットの現在のネットワークアンテナでどうにかGPS帯域信号を受信するようにして、GPS機能を無線ハンドセットに付加することである。例えば、代表的な2帯域アンテナは、およそ1900MHzでPCS信号を受信し、およそ800MHzでセルラー信号を受信するように構成することができる。したがって、現在の2帯域アンテナは、およそ1575MHzでGPS信号を受信できることがある。しかし、GPS信号は2帯域アンテナの非共振周波数にあるため、受信したGPS信号は最適ではなく、信号転送が劣化する結果となる。なお、周知の2帯域アンテナシステムでは、十分な強度と品質でGPS信号を受信して、無線ハンドセットにおいて確実なGPS位置探索機能を実行することはできない。
第3の選択は、3帯域アンテナを使用して無線ハンドセットにGPS機能付加することである。3帯域アンテナは、セルラー周波数、PCS周波数、およびGPS周波数などを受信するように構成したものである。そのようなアンテナでGPS信号の受信が可能となるが、アンテナ設計の制約によって、そのようなアンテナは、通常、セルラー性能またはPCS性能のいずれか、または両者を有する。3帯域アンテナを使用すると、アンテナにかなり余分のコストを追加することにもなる。
したがって、無線ハンドセットに確実で経済的な方法でGPS位置探査能力を付加する必要がある。さらに、GPS位置探査能力は便利で美観が良い方法で提供することが望ましいであろう。
(発明の概要)
本発明は、無線通信装置において汎地球測位システム(GPS)対応アンテナを提供する従来のシステムおよび方法において不都合な点を大幅に緩和するものである。
実施事例において、汎地球測位システム(GPS)対応アンテナを提供するシステムおよび方法を提供する。このGPS対応アンテナは、例えば無線ハンドセットのような無線通信装置において使用できる。無線通信装置は、アンテナと複数の通信帯域回路の1つとの間で通信信号を選択的に切替えることができる切替モジュールを含むことがある。切替モジュールと特定の通信帯域回路との間に各インピーダンス整合回路を設けて、アンテナを特定の通信帯域回路に整合したり同調したりすることができる。
本発明は、有利なことに無線通信装置の既存のアンテナによって、GPS帯域信号を確実に受信できるようにする。既存の通信アンテナを使用してGPS信号を提供するのは、無線通信装置においてGPS位置探索機能を提供するのに、費用効果の高い効率的な方法である。さらに、別個のGPSアンテナは必要としないため、電話の美観は影響されない。既存のアンテナを適用することによって、無線通信装置内において別個の内蔵GPSアンテナとした場合に確保されるスペースを開放する。さらに、既存のアンテナは、無線通信装置から伸び出ているため、本発明ではGPS帯域信号受信の向上が得られる。
本発明のこれらの点およびその他の特長と利点は、本発明の以下の詳細な説明を検討することと同時に、添付図面を参照することによって理解されるであろう。なお、同様の部品には、同様の参照記号を付す。
(発明の詳細な説明)
図1に、本発明に係る無線通信装置100を含む無線通信システムの典型的な実施形態を示す。無線通信装置100には、例えば、ハンドヘルド無線通信装置、携帯電話、自動車電話、セルラー電話またはパーソナル通信サービス(PCS)電話、コードレス電話、ラップトップコンピュータまたは他の無線モデム付きコンピュータ装置、ポケットベルまたは携帯情報端末(PDA)などが挙げられる。無線装置100は、デジタルまたはアナログまたはそれらの組合せであってよい。さらに、本発明は、当業者に既知のその他の形式の無線通信装置をも考慮に入れている。
この無線通信装置100は、アンテナ110を含む。アンテナ110は、無線通信信号を送受信するように構成されている。図1において、アンテナ110は、基地局120と双方向通信をしている。この基地局120は、例えば無線通信ネットワークにおける複数の基地局120の1つである。アンテナ110は、衛星130のような1つ以上の衛星との少なくとも一方向通信をしている。衛星130は、例えば汎地球測位システム(GPS)衛星群のような複数衛星のうちの例えば1つ、およびその地上局であることがある。
ある特定の例において、無線通信装置100は、例えば少なくとも2つの異なる通信帯域で無線通信信号を送受信するようにしたアンテナ110を有する無線ハンドセットである。この2つ帯域としては、例えばおよそ800MHzの帯域であるセルラー帯域、およそ1900MHzの帯域であるPCS帯域が挙げられる。本実施事例では、アンテナ110はPCS帯域およびセルラー帯域の両方で無線信号を送受信するように構成されている既存の2帯域アンテナである。周知のアンテナおよび関連回路を適切に選択することによって、さらに多くのまたは少ない通信帯域に対応することができることが理解されるであろう。例えば、この無線装置は、PCS帯域だけで使用するように構成したり、3つ以上の通信帯域で送受信するように構成したりすることができる。本発明は、当業者に既知である他の無線通信帯域をも考慮にいれている。
無線通信装置100のアンテナ110は、衛星130からのGPS信号のような位置探索信号を確実に受信するように構成してある。好都合なことには、アンテナl10は標準的な2帯域アンテナのような周知の従来のアンテナでよい。このようにして、GPS位置探索機能が経済的にかつ便利に、無線通信装置に付加される。
図2Aに、従来の通信アンテナ110を使用してGPS信号を確実に受信するための回路を示す。無線通信装置100は、例えばアンテナ110、ダイプレクサ140、第1帯域(例えば、セルラー帯域)送受切替器150、第2帯域(例えば、PCS帯域)送受切替器160、GPS切替モジュール170およびGPSモジュール175を含む。ダイプレクサ140の代わりに、双方向スイッチ(図9に示すように)を使用してもよい。図2Aに示すように、切替モジュール170は、例えばスイッチ165を含んでもよい。GPSモジュール175は、例えばGPS低ノイズ増幅器(LNA)190に接続されたインピーダンス整合モジュール180を含んでもよい。図2Aに示す回路は説明を目的としたもので、実用的な通信装置を構成するには、さらに周知の回路を付加する必要があることを理解されるであろう。
図2Aに示すように、アンテナ110はダイプレクサ140に接続されている。ダイプレクサ140は、第1帯域送受切替器150に接続されている。また、ダイプレクサ140は切替モジュール170に接続されている。切替モジュール170は、第2帯域送受切替器160に接続されている。切替モジュール170は、またGPSモジュール175に接続されている。典型的な実施例においてGPS切替モジュール170はインピーダンス整合モジュール180に接続されていて、次にインピーダンス整合モジュール180はGPSLNA190に接続されている。
図示していないが、本発明では追加の構成要素が無線通信装置100に含まれることも考慮している。例えば、GPS信号処理装置はGPSLNA190に接続できる。別の例では、送信機および/または受信機を送受切替器150、160に接続できる。そのような追加の構成要素は当業者に周知であり、ここでは詳細を記述しない。
ダイプレクサは、主として使用する特定の通信帯域毎に通信信号を割り当てるのに使用する。例えば、ダイプレクサ140は、アンテナ110で受信した信号をPCS経路とセルラー経路に分ける。図3Aは、ダイプレクサ140に関する典型的な合成周波数応答200を示す。この周波数応答200は、ダイプレクサ140の低域通過フィルタの低域通過フィルタ特性210および高域通過フィルタの高域通過フィルタ特性220を含む。低域通過フィルタ特性210はおよそ1000MHzのカットオフ周波数を有して描かれていて、セルラー帯域を通過するように設計してある。高域通過フィルタ特性220はおよそ1600MHzのカットオフ周波数を有して描かれていて、PCS帯域を通過するように設計してある。カットオフ周波数は特定の用途に対応するように調整でき、他の通信帯域用には他のカットオフ周波数を選定できることを理解されるであろう。高域通過フィルタ特性220は、許容できるレベルのいくらかの減衰を伴ってGPS帯域の信号を通過するように設計してある。
動作時、少なくとも1つの無線通信帯域からの無線通信信号がアンテ110によって受信される。ダイプレクサ140は、無線通信信号を少なくとも第1信号と第2信号に分ける。第1信号はダイプレクサ140の低域通過フィルタによってフィルタリングされて、次に第1帯域送受切替器150に接続される。第2信号はダイプレクサ140の高域通過フィルタによってフィルタリングされて、切替モジュール170に接続される。
ある実施事例においては、無線通信信号が例えばセルラー帯域通信信号を含む場合、低域通過フィルタをセルラー帯域通信信号が通過して第1帯域送受切替器150に達する。次に、第1帯域送受切替器150によって入力セルラー帯域通信信号が、例えばセルラー受信機(不図示)に接続される。さらに、低域通過フィルタによって、より高い周波数帯域が第1帯域送受切替器150へ達するのを防ぐ。
無線通信信号が、例えばPCS帯域通信信号を含む場合は、PCS帯域通信信号がダイプレクサ140の高域通過フィルタを通過し、切替モジュール170を介して第2帯域送受切替器160へ達する。無線通信信号が、例えばGPS帯域信号を含む場合は、高域通過フィルタによってGPS帯域信号がわずかの減衰を伴って、切替モジュール170を介してGPSモジュール175へ達する。ある実施事例においては、アンテナ110は、元来はGPS帯域用に最適化した既存の2帯域アンテナであるため、一部で減衰が生じる。
GPSモジュール175において、インピーダンス整合モジュール180はGPS帯域に同調したインピーダンス整合を行う。次に、GPS信号は従来のGPS回路(不図示)によって処理される前にGPSLNA190において増幅される。また高域通過フィルタは、より低い周波数帯域を遮る。
無線通信装置は、通常ダイプレクサ140を送受切替器160に接続する切替モジュール170と共に運用する。しかし、指定時またはある間隔で位置探索情報を取得することが望ましいことがある。例えば、ユーザが緊急番号に電話をする場合には位置情報が役立つ場合がある。無線装置では、地図アプリケーションのようなアプリケーションを実行する場合があり、この場合には位置探索が定期的に必要である。別の例では、ユーザが無線装置に位置探索情報の取得を指令することがある。位置探索情報が役立つような無線通信装置向けの多数の用途が存在することが理解されるであろう。
位置探索情報が必要な場合には、制御回路(不図示)によって切替モジュール170がアンテナ110をGPSモジュール175に接続するように切り替える。このように構成した場合には、およそ1575MHzのGPS帯域信号がアンテナで受信されて、GPSモジュール175へ送信される。アンテナ110は、例えばおよそ800MHzおよびおよそ1900MHzで受信するように同調した2帯域アンテナであるので、およそ1575MHzのGPS信号には合致しない。したがって、整合モジュール180は、GPSモジュール175とアンテナ110とがより近接してインピーダンス整合する整合回路を含む。このようにして、高品質のGPS信号がGPSLNA190によって確実に受信できる。
別の実施事例では、ダイプレクサ140に含まれる合成周波数応答200は、より少ない減衰でGPS帯域を通過させるようにできる。したがって、図3Aの適合特性230に示すように、カットオフ周波数を、例えばおよそ1600MHzから、例えばおよそ1400MHzへ移動することによって高域通過フィルタ特性220を修正することができる。適合特性230は、例えば異なる減衰勾配235のような他の異なるパラメータを有することもできる。この結果、GPS帯域は、適合した高域通過フィルタ特性230によって高域通過フィルタ特性220による場合よりもさらにより少ない減衰にすることができる。例えば、およそl600MHz(通常のセルラー/PCSダイプレクサにおけるように)から、およそ1400MHzへカットオフ周波数を下げた結果、およそ1575MHzのGPS帯域は、ダイプレクサ140によっておよそ−1.3dBからおよそ−0.3dBへと減衰が減少する。
図2Bに、従来の通信アンテナ110を使用してGPS信号を確実に受信する別の回路例を示す。この回路は図2Aに示す回路と同様であるが、ダイプレクサ140がアンテナ110で受信する信号をPCS経路またはセルラー/GPS経路に分ける点が異なる。したがって、切替モジュール170はセルラー/GPS経路に付加している。ダイプレクサ140の周波数応答220の別の例を図3Bに示す。この例では、ダイプレクサ140の低域通過フィルタの低域通過フィルタ特性210は、より高い周波数まで広がり、およそ1575MHzのGPS帯域を含む。したがって、ダイプレクサ140の低域通過フィルタによって、GPS帯域信号は通過するか、またはわずかの減衰量を伴ってGPS帯域信号は通過しセルラー/GPS経路へ達する。
図4に、本発明に係る無線通信装置100の別の実施事例の選択された構成要素を示す。無線通信装置100は、例えばアンテナ110、第1帯域送受切替器150、第2帯域送受切替器160、GPSモジュール175、およびトリプレクサ240を含むことがある。トリプレクサ240は、アンテナ110を第1帯域送受切替器150、第2帯域送受切替器160、およびGPSモジュール175に接続する。
別の例において、無線通信装置100は各通信帯域に対応する各回路分岐毎にインピーダンス整合モジュール300、310を設けてもよい。例えば、図11に第1通信帯域回路分岐に配置されて、トリプレクサ240および第1帯域送受切替器150に接続されたインピーダンス整合モジュール300を示す。さらに、インピーダンス整合モジュール310が第2通信帯域回路分岐に配置されて、トリプレクサ240および第2帯域送受切替器160に接続されている。インピーダンス整合モジュール300、310は、アンテナ110を特定の通信帯域回路と同調または整合する回路を提供する。したがって、例えばインピーダンス整合モジュール300は効果的にアンテナ110を第1通信帯域に同調し、インピーダンス整合モジュール310は効果的にアンテナ110を第2通信帯域同調する。別の例において、インピーダンス整合モジュール300、310は、アンテナ110と特定の通信帯域回路とを複素共役整合する。さらに別の例において、インピーダンス整合モジュール300,310は、アンテナ110から特定の通信帯域回路へ最大のエネルギー伝達を行うようになっていて、またはこの逆も同様である。インピーダンス整合モジュール300、310に含まれている回路は各通信帯域回路に最適化してある点を除いて、インピーダンス整合モジュール300、310は、インピーダンス整合モジュール180に使用しているものと同様の技術を使用できる。
トリプレクサ240の低域通過フィルタの低域通過フィルタ特性210、高域通過フィルタの高域通過フィルタ特性220、および帯域通過フィルタの帯域通過フィルタ特性250を含むトリプレクサ240の典型的な周波数応答200を図5に示す。低域通過フィルタ特性210は、例えばおよそ1000MHzのカットオフ周波数を有し、例えばセルラー帯域を通過させる設計として描かれている。高域通過フィルタ特性220は、例えばおよそ1600MHzのカットオフ周波数を有し、例えばPCS帯域を通過させる設計として描かれている。帯域通過フィルタ特性250は、例えばおよそ1575MHzを中央として、例えばGPS帯域を通過させるように設計されている。特性210、220、および250は重複したり、重複しなかたりする。本発明は、さらにこれらの帯域および他の無線通信帯域用に設計した他のフィルタ特性を使用することも考慮している。
動作時、少なくとも1つの無線通信帯域からの無線通信信号がアンテナ110によって受信される。トリプレクサ240は、無線通信信号を少なくとも第1信号、第2信号、および第3信号に分ける。第1信号は、トリプレクサ240の低域通過フィルタによってフィルタリングされ、次に第1帯域送受切替器150に接続される。第2信号は、トリプレクサ240の高域通過フィルタによってフィルタリングされ、第2帯域送受切替器160に接続される。第3信号は、トリプレクサ240の帯域通過フィルタによってフィルタリングされ、GPSモジュール175に接続される。この接続構造は、さらに最適の性能を得るためのインピーダンス変換を含むこともできる。
ある実施事例においては、無線通信信号が例えばセルラー帯域通信信号を含む場合、トリプレクサ240の低域通過フィルタがセルラー帯域通信信号を通過させて第1帯域送受切替器150に渡す。さらに、低域通過フィルタによって、より高い周波数帯域が通過して第1帯域送受切替器150へ達するのが防止される。
無線通信信号が、例えばPCS帯域通信信号を含む場合には、高域通過フィルタによってPCS帯域通信信号を通過させて第2帯域送受切替器160に渡す。さらに高域通過フィルタは、より低い周波数帯域が通過して第2帯域送受切替器160へ達するのを防止する。
無線通信信号が、例えばGPS帯域信号を含む場合には、帯域通過フィルタによってGPS帯域信号を通過しGPSモジュール175へ渡す。ある実施事例では、GPSモジュール175においてインピーダンス整合モジュール180は、GPS帯域に同調したインピーダンス整合を行う。次にGPS信号は、従来のGPS回路によって処理される前に、GPSLNA190において増幅される。さらに、帯域通過フィルタによってより高い周波数帯域とより低い周波数帯域が通過してGPSモジュール175へ達するのが防止される。
図8に本発明に係るトリプレクサ240の代わりに切替モジュール260を使用する別の実施事例を示す。アンテナ110は切替モジュール260を介して、第1帯域送受切替器150、第2帯域送受切替器160、およびGPSモジュール175に接続されている。切替モジュール260は、例えば3方向スイッチ270を含む。切替モジュール260は、例えば処理装置(例えば、移動局モデム(MSM))のような無線通信装置100の主制御装置(不図示)を介して制御することができる。切替モジュール260は、アンテナ110を介して受信した信号を切り替える。したがって、例えばセルラー帯域信号は第1帯域送受切替器150へ切り替えられ、PCS帯域信号は第2帯域送受切替器160へ切り替えられ、またはGPS信号は、GPSモジュール175へ切り替えられる。セルラー通信回路およびPCS通信回路は、各帯域で使用するため例えば帯域最適化信号整合回路を含むことができる。
別の例において、無線通信装置100は各通信帯域に対応した各回路分岐用のインピーダンス整合モジュール300、310を提供する。例えば図10に第1通信帯域回路分岐に配置されて第1帯域送受切替器150に接続され、切替モジュール260の三路スイッチ270にも接続されるインピーダンス整合モジュール300を示す。さらに、第2通信帯域回路分岐に配置され、第2帯域送受切替器160およおび切替モジュール260の三路スイッチ270に接続されるインピーダンス整合モジュール310を示す。上記のように、インピーダンス整合モジュール300、310は、特定の通信帯域回路にアンテナ110を同調するかまたは整合する回路を提供することができる。
図9に本発明に係る無線通信装置100のさらに別の実施事例を示す。この実施事例において、無線通信装置100はGPS信号または通信帯域信号(例えば、セルラー帯域信号またはPCS帯域信号)を受信するように構成してある。アンテナ110は、切替モジュール260を介してGPSモジュール175および通信帯域送受切替器290へ接続されている。オプションで、インピーダンス整合モジュール(不図示)を通信帯域送受切替器290と切替モジュール260との間に設けることができる。切替モジュール260としては、例えば双方向スイッチ280が挙げられる。切替モジュール260は、例えば処理装置(例えば、移動局モデム(MSM))のような無線通信装置100の主制御装置(不図示)によって制御することができる。切替モジュール260は、アンテナ110を介して受信した信号を切り替える。したがって、無線通信装置100が、例えばセルラー電話の場合、セルラー帯域信号は通信帯域送受切替器290へ切り替えられ、またはGPS信号は、GPSモジュール175へ切り替えられる。通信帯域回路はその通信帯域で使用するために、例えば帯域最適化信号整合回路を含むことができる。
整合モジュール180または他の整合回路は、多様な回路を使用して実装できることが理解されるであろう。図6にそのような整合回路の変形した実装の1つを示す。図6において、整合モジュール180への入力は、第1誘電子Lに接続されている。この第1誘電子Lは第2誘電子Lを介して整合モジュール180の出力に接続されている。また第1誘電子LはコンデンサCを介して電位V(例えば、接地または筐体アース)に接続されている。このような整合回路は、周知の技術である。整合モジュール180は、他の各種の整合回路およびそれらの双対等価回路を含むことがある。そのような整合回路は、さらに例えば当業者に周知の受動素子および/または能動素子を含むことがある。
また、スイッチモジュール170は、いくつかの回路構成で実装できることも理解されるであろう。図7は、本発明に係る切替モジュール170のそのような構成の1つを示す。切替モジュール170への入力は、第1コンデンサCに接続されている。第1コンデンサCは第1誘電子Lを介して電位V(例えば、電池電源)に接続されている。また第1コンデンサCは2つの出力分岐に接続されている。回路の第1分岐には、第1コンデンサCが第1ダイオードDに接続されている。第1ダイオードDは、第2コンデンサCを介して第1出力に接続されている。第1ダイオードDは、また第2誘電子Lを介して第1制御信号に接続されている。回路の第2分岐において、第1コンデンサCは第2ダイオードDに接続されている。第2ダイオードDは第3コンデンサCを介して第2出力に接続されている。また第2ダイオードDは第3誘電子Lを介して第2制御信号に接続されている。要するに、第1制御信号および第2制御信号はダイオードD、D間に、各ダイオードD、Dをオンまたはオフにする(すなわち、ほぼ短絡または、ほぼ開回路)望みの電位差を提供する。切替モジュール170には、当業者に周知であるスイッチング回路の他の変形例を実装してもよい。
以上により、GPS対応アンテナを提供するシステムおよび方法が提供されることが理解された。当業者は、本発明が、限定するためではなく説明のために、ここに記載した好適な実施例以外の他のものによっても、実行できることを理解されるであろう。同時に、本発明は、以下の請求項によってのみ限定されるを理解されるであろう。本発明は、ここに記載された特定の実施例の等価物によっても、実行できることは留意されることである。
図1は、本発明に係る無線通信システムの実施事例を説明する図を示す。 図2Aは、本発明に係る無線通信装置の実施事例の選択された構成要素を示す。 図2Bは、本発明に係る無線通信装置の別の実施事例の選択された構成要素を示す。 図3Aは、本発明の実施事例に係る周波数応答線図である。 図3Bは、本発明の別の実施事例に係る周波数応答線図を示す。 図4は、本発明に係る無線通信装置の別の実施事例のいくつかの構成要素を示す。 図5は、本発明の別の実施事例に係る周波数応答線図である。 図6は、従来のマッチング回路の例を示す。 図7は、従来のスイッチング回路の例を示す。 図8は、本発明に係る無線通信装置の別の実施事例のいくつかの構成要素を示す。 図9は、本発明に係る無線通信装置のさらに別の実施事例のいくつかの構成要素を示す。 図10は、本発明に係る無線通信装置のさらに別の実施事例のいくつかの構成要素を示す。 図11は、本発明に係る無線通信装置のさらに別の実施事例のいくつかの構成要素を示す。

Claims (24)

  1. GPS対応アンテナを提供するシステムであって、
    アンテナと、
    前記アンテナに接続された切替モジュールと、
    第1通信帯域回路および前記切替モジュールに接続された第1インピーダンス整合回路と、
    第2通信帯域回路および前記切替モジュールに接続された第2インピーダンス整合回路と、
    汎地球測位システム(GPS)回路および前記切替モジュールに接続された第3インピーダンス整合回路とを有し、
    前記切替モジュールは、前記アンテナを前記第1通信帯域回路、前記第2通信帯域回路、または前記GPS回路に選択的に接続するようになっていることを特徴とするシステム。
  2. 前記第1インピーダンス整合回路は、前記アンテナを前記第1通信帯域回路に効果的に同調することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  3. 前記第2インピーダンス整合回路は、前記アンテナを前記第2通信帯域回路に効果的に同調することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  4. 前記第3インピーダンス整合回路は、前記アンテナを前記GPS回路に効果的に同調することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  5. 前記第1インピーダンス整合回路は、前記アンテナと前記第1通信帯域回路とを複素共役整合することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  6. 前記第2インピーダンス整合回路は、前記アンテナと前記第2通信帯域回路とを複素共役整合することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  7. 前記第3インピーダンス整合回路は、前記アンテナと前記GPS回路とを複素共役整合することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  8. 前記第1インピーダンス整合回路は、前記アンテナから前記第1通信帯域回路へ最大電力伝達を容易にするか、または前記第1通信帯域回路から前記アンテナへの最大電力伝達を容易にすることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  9. 前記第2インピーダンス整合回路は、前記アンテナから前記第2通信帯域回路へ最大電力伝達を容易にするか、または前記第2通信帯域回路から前記アンテナへの最大電力伝達を容易にすることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  10. 前記第3インピーダンス整合回路は、前記アンテナから前記GPS回路へ最大電力伝達を容易にすることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  11. 前記第1通信帯域回路は、セルラー通信帯域回路を含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  12. 前記第2通信帯域回路は、パーソナル通信サービス(PCS)帯域通信回路を含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  13. 前記切替モジュールは、三路スイッチを含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  14. 前記三路スイッチは、第1ポート、第2ポート、第3ポートおよび第4ポートを含み、
    前記アンテナは前記第1ポートに接続され、
    前記第1インピーダンス整合回路は前記第2ポートに接続され、
    前記第2インピーダンス整合回路は前記第3ポートに接続され、
    前記第3インピーダンス整合回路は前記第4ポートに接続されることを特徴とする請求項13に記載のシステム。
  15. 無線通信装置であって、
    アンテナと、
    前記アンテナに接続された切替モジュールと、
    セルラー通信帯域回路および前記切替モジュールに接続されたセルラー帯域インピーダンス整合回路と、
    PCS通信帯域回路および前記切替モジュールに接続されたパーソナル通信サービス(PCS)帯域インピーダンス整合回路と、
    GPS回路および前記切替モジュールに接続されたGPSモジュールとを有し、
    前記切替モジュールは前記アンテナを、前記セルラー通信帯域回路、前記PCS通信帯域回路、または前記GPS回路に選択的に接続することを特徴とする無線通信装置。
  16. 前記切替モジュールは、三路スイッチを含むことを特徴とする請求項15に記載の無線通信装置。
  17. 前記GPSモジュールは、GPSインピーダンス整合回路および低ノイズ増幅器(LNA)を含み、前記インピーダンス整合回路は前記切替モジュールおよび前記LNAに接続されていて、前記LNAは前記GPS回路に接続されていることを特徴とする請求項15に記載の無線通信装置。
  18. GPS対応アンテナを提供するシステムであって、
    アンテナと、
    前記アンテナに接続されたトリプレクサと、
    第1通信帯域回路および前記トリプレクサに接続された第1インピーダンス整合回路と、
    第2通信帯域回路および前記トリプレクサに接続された第2インピーダンス整合回路と、
    汎地球測位システム(GPS)回路および前記トリプレクサに接続された第3インピーダンス整合回路とを有し、
    前記トリプレクサは、前記アンテナを前記第1通信帯域回路、前記第2通信帯域回路、または前記GPS回路に選択的に接続するようになっていることを特徴とするシステム。
  19. 汎地球測位システム(GPS)対応アンテナを提供する方法であって、
    アンテナを介して少なくとも1つの通信帯域から無線通信信号を受信するステップと、
    (1)切替モジュールを介して前記無線通信信号のGPS帯域信号をGPS回路に選択的に接続するか、(2)前記切替モジュールを介して前記無線通信信号の第1通信帯域信号を第1通信帯域回路に選択的に接続するか、または(3)前記切替モジュールを介して前記無線通信信号の第2通信帯域信号を第2通信帯域回路に選択的に接続するかいずれか1つのステップと、
    前記アンテナと前記GPS回路とのインピーダンス整合を取るステップと、
    前記アンテナと前記第1通信帯域回路とのインピーダンス整合を取るステップと、
    前記アンテナと前記第2通信帯域回路とのインピーダンス整合を取るステップとを有することを特徴とする方法。
  20. 前記アンテナと前記GPS回路とのインピーダンス整合を取る前記ステップは、GPSモジュールを介して前記アンテナと前記GPS回路とのインピーダンス整合を取るステップを含むことを特徴とする請求項19に記載の方法。
  21. 前記アンテナと前記第1通信帯域回路とのインピーダンス整合を取る前記ステップは、各インピーダンス整合回路を介して前記アンテナと前記第1通信帯域回路とのインピーダンス整合を取るステップを含むことを特徴とする請求項19に記載の方法。
  22. 前記アンテナと前記第2通信帯域回路とのインピーダンス整合を取る前記ステップは、各インピーダンス整合回路を介して前記アンテナと前記第2通信帯域回路とのインピーダンス整合を取るステップを含むことを特徴とする請求項19に記載の方法。
  23. 前記アンテナと前記第1通信帯域回路とのインピーダンス整合を取る前記ステップは、各複素共役整合回路を介して前記アンテナと前記第1通信帯域回路とのインピーダンス整合を取るステップを含むことを特徴とする請求項19に記載の方法。
  24. 前記アンテナと前記第2通信帯域回路とのインピーダンス整合を取る前記ステップは、各複素共役整合回路を介して前記アンテナと前記第2通信帯域回路とのインピーダンス整合を取るステップを含むことを特徴とする請求項19に記載の方法。
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