JP2016039635A - 送受信器ユニット用補償モジュール、無線システム、およびその作動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】補償モジュールの改善を可能にする。【解決手段】補償モジュール（１００）は、出力送信パワー（ＡＳＬ）を特定し、これから、出力送信パワー（ＡＳＬ）および／または該出力送信パワー（ＡＳＬ）と送信パワー（ＳＬ）との差を表わす特性値（Ｋ）を生じさせるように構成されている。前記補償モジュール（１００）は、作動中に前記特性値（Ｋ）をアンテナケーブル（２４）を介して送受信器ユニット（２００）へ伝送するために構成されているデータインターフェース（３３）を有している。【選択図】図１

Description

本発明は、アンテナケーブル（たとえば同軸ケーブル）を用いて送受信器ユニットに接続するように特定されている補償モジュールに関するものである。本発明は、さらに、互いにアンテナケーブルを介して結合可能な補償モジュールと送受信器ユニットとを備えた無線システムに関する。また本発明は、補償モジュールと送受信器ユニットとを備えた無線システムの作動方法にも関する。

アンテナケーブルを用いて送受信器ユニットに接続するように特定されている補償モジュールは、基本的には技術水準から公知である。補償モジュールとは、たとえば、送受信器ユニットによって出力側に供給された送信パワーを増幅するいわゆるアンテナブースタである。補償モジュールは有効信号入力部を有し、該有効信号入力部は、送受信器ユニットによって提供される送信パワーを供給するように構成されている。従って、有効信号入力部には、補償モジュール用の有効信号を印加または供給することができる。有効信号入力部は、特に有効信号を印加または供給するためのコネクタと呼ばれる。送信パワーは送信周波数帯域で提供され、たとえばＶＨＦ帯域で提供される。送受信器ユニットを通じて出力側に供給される送信パワーは、アンテナに供給される以前は、典型的には伝送ロスに曝されている。送受信器ユニットとアンテナとの間に補償モジュールを中間接続することにより、この伝送ロスを補償することができる。

技術水準による補償モジュールは、伝送ロスを補償するために、供給された入力送信パワーを出力送信パワーへ増幅する送信増幅器と、出力送信パワーをアンテナまたは等価負荷へ出力するための有効信号出力部とを有している。有効信号出力部には、出力送信パワーをもった有効信号を印加または供給することができる。有効信号出力部は、特に出力送信パワーをもった有効信号を印加または供給するためのコネクタと呼ばれる。有効信号出力部は複数のコネクタの全体であってもよく、この場合これらのコネクタのそれぞれに出力送信パワーをもった有効信号を印加または供給することができる。従って、有効信号出力部はアンテナコネクタと等価負荷コネクタとを含んでいてよい。出力送信パワーをもった有効信号をアンテナコネクタまたは等価負荷コネクタのいずれかに供給するために、少なくとも１つの切換え手段が設けられていてよい。

無線システムは、アンテナケーブルを介して互いに結合可能な補償モジュールと送受信器ユニットとから形成されている。技術水準から公知の送受信器ユニットは、ベースバンドプロセッサと、チューナーと、送信増幅器と、受信増幅器と、ＴＸ／ＲＸスイッチと、送受信器コネクタとを有している。ベースバンドプロセッサはチューナーと結合され、チューナーは送信増幅器へのコネクタと受信増幅器へのコネクタとの双方を有している。送信増幅器と受信増幅器とは、送受信器ユニット側のＴＸ／ＲＸスイッチを介して、共通の送信モジュールコネクタと切換え可能に結合され、この場合共通の送信モジュールコネクタにはアンテナを接続可能である。

補償モジュールまたは無線システムを作動させる公知の方法は、送受信器ユニットを通じて出力側に供給される送信周波数帯域の送信パワーを、入力送信パワーとして補償モジュールに供給するステップと、送信周波数帯域の出力送信パワーを補償モジュールによってアンテナへ出力するステップとを含んでいる。

本発明の課題は、補償モジュールおよび無線システムの改善を可能にすることである。

本発明は、既存の無線システムは、前述の伝送ロスを補償するために従来は満足なものではないという認識を含んでいる。

上記課題は、補償モジュールに関しては、補償モジュールが、出力送信パワーを特定し、これから、前記出力送信パワーおよび／または該出力送信パワーと送信パワーとの差を表わす特性値を生じさせるように構成されていること、前記補償モジュールが、作動中に前記特性値をアンテナケーブルを介して送受信器ユニットへ伝送するために構成されているデータインターフェースを有していることによって解決される。

データインターフェースはデータ信号を伝送するために用いられ、特に特性値をコード化するデータ信号の伝送に用いられる。データ信号は補償モジュールから送受信器ユニットへ伝送させることができる。これとは択一的に、またはこれに加えて、データ信号を送受信器ユニットから補償モジュールへ伝送させることができる。このようにデータインターフェースにはデータ信号を印加または供給することができる。データインターフェースは、特に、データ信号が印加または供給されるコネクタと呼ばれる。データインターフェースはデータコネクタとも呼ぶことができる。

本発明は、一方では、出力送信パワーおよび／または該出力送信パワーと送信パワーとの差を表わす特性値を生じさせることにより、他方では、該特性値を送受信器ユニットに伝送することにより、アンテナケーブルに関する伝送ロスを補償するための最適な前提が提供されるという認識に基づいている。

前記特性値を用いると、送受信器ユニットを、出力側に提供された送信パワーに適合させて、補償モジュールの出力送信パワーの所望レベルを生じさせることができる。

従って本発明による補償モジュールは、特に、約３３ｄＢｍ（２ワット）の出力送信パワーの最大レベルを要求する車両対車両通信(Car- to- Car- Communication, C2C)、車両対道路通信(Car-Roadside-Communication, C2R)、または車両対インフラストラクチャー通信(Car-to-Infrastructure-Communication, C2I)のために使用できる。

有利には、送信周波数帯域とは、特にＥＴＳＩ ＥＮ ３０２ ５７１、ＥＴＳＩ ＥＮ ３０２ ６６３、またはＩＥＥＥ ８０２．１１ｐによる５．８５５ＧＨｚ−５．９２５ＧＨｚの範囲のＤＳＲＣ周波数帯域(delicated short range communication 専用狭域通信)である。

データインターフェースを介して補償モジュールから送受信器ユニットに伝送される特性値を用いると、送受信器ユニットは、入力送信パワーと出力側に供給された送信パワーとの差、すなわちケーブルロスを算出することができる。

この時点で送受信器ユニットは、その出力側に供給された送信パワーをケーブルロス分だけ高め、このようにして補償モジュールに所望の出力送信パワーを達成する。送受信器ユニットによって出力側に供給される送信パワーがたとえば３７ｄＢであり、伝送ロスがたとえば７ｄＢであるとすると（これは６ｍの長さの同軸ケーブルにおいて約６ＧＨｚの周波数で典型的である）、有効信号入力部を介して補償モジュールに供給される送信パワーは３０ｄＢである。送信増幅器の増幅率が１と仮定すると、有効信号入力部にも３０ｄＢの出力送信パワーが印加される。これに対応して補償モジュールは３０ｄＢの出力送信パワーを特定し、これから、送受信器ユニットに伝送すべき特性値を求める。いま、Ｃ２Ｃ（車両対車両通信）にとって典型的なたとえば３３ｄＢの出力送信パワーを望ましいとすると、送受信器ユニットは、伝送された、出力送信パワーを表わす特性値に基づいて、送受信器ユニットによって出力側に供給される送信パワーを、この例では３ｄＢだけ高める。

同様に、入力送信パワーと送信パワー自体との間の差を特定するように補償モジュールが構成されていることも考えられる。このため、補償モジュールはたとえば工場側で予め設定されたスタート特性値をデータインターフェースを介して送受信器ユニットへ伝送し、次に送受信器ユニットは、所定の送信パワーレベルを出力側に供給する。送信増幅器の増幅率が既知であれば、実際に有効信号出力部に印加される出力送信レベルに基づいて、補償モジュールは、その入力部に供給される入力送信パワーを推定することができる。求めた入力送信パワーと、工場側の特性値に基づいて設定された送信パワーとから、前記差を形成することによって同軸ケーブルを介しての伝送ロスを算出することができる。

補償モジュールの有利な実施態様では、特性値の伝送を、送信周波数帯域以下のデータ周波数帯域で行う。第２の周波数帯域の最高周波数が第１の周波数帯域の最低周波数よりも低ければ、第２の周波数帯域は第１の周波数帯域以下である。たとえば送信周波数帯域に対し５．８５５ＧＨｚ−５．９２５ＧＨｚの範囲を使用すれば、適したデータ周波数帯域はたとえば４３３．０５ＭＨｚ−４３４．７９ＭＨｚの範囲のＩＳＭ(Industrial, Scientific and Medical Band 産業科学医療バンド)帯域である。しかし他のＩＳＭ帯域も考えられ、たとえばＩＳＭ−８６８ＭＨｚも考えられる。一般的には、データ周波数帯域はＳｕｂＧＨｚの範囲にあるのが有利である。特性値を送受信器ユニットへ伝送するため、補償モジュールは、有利には、特性値を送受信器ユニットへ伝送するために、補償モジュール側のデータもじールを有し、特にＵＡＲＴトランシーバー(Universal Asynchronous Reciever Transmitter 万能非同期受信送信機)を有している。このＵＡＲＴトランシーバーを介して、特性値の伝送以外に、たとえば送受信器ユニットによる補償モジュールのソフトウェア起動をも行うことができる。

補償モジュールは、出力送信パワーを測定し、特に該出力送信パワーのパワーレベルを特性値として設定するように構成されていてよい。これとは択一的に、または、これに加えて、特性値は入力送信パワーと送信パワーとの間の差を表わしていてよい。補償モジュールは、有利には、出力送信パワーを特定するために送信増幅器と結合されている検出器を有していてよい。補償モジュールは、検出器と結合されている、特性値を生じさせるためのマイクロコントローラを有していてよい。

補償モジュールの有利な構成では、有効信号入力部とデータインターフェースとは共通の補償モジュールコネクタを介して案内され、好ましくはマルチバンドカプラーを用いて案内されている。有効信号入力部とデータインターフェースとを共通の補償モジュールコネクタを介して案内するということは、有効信号入力部に印加または供給される信号、すなわち有効信号と、データコネクタに印加または供給される信号、すなわちデータ信号とが、共通の補償モジュールコネクタを介して案内されることを意味している。また、有効信号入力部もデータコネクタも共通の補償モジュールコネクタと結合されていることをも意味している。このように、送受信器ユニットによって供給される送信パワーも、補償モジュールによって供給される特性値も、補償モジュールを送受信器ユニットと結合させている同じアンテナケーブルを介して伝送することができる。このケースでは、有効信号入力部はマルチバンドカプラーの出力コネクタであってよい。また、データコネクタはマルチバンドカプラーの出力コネクタであってよい。

更なる有利な構成では、補償モジュールは、送信路と受信路との間で切換えるための２つのＴＸ／ＲＸスイッチを有している。第１のＴＸ／ＲＸスイッチは、有利には、送信増幅器の入力部の上流側にして補償モジュールが含んでいる受信増幅器の出力部の下流側に接続されている。第２のＴＸ／ＲＸスイッチは受信増幅器の入力部の上流側にして送信増幅器の出力部の下流側に接続されていてよい。

第１のＴＸ／ＲＸスイッチと送信増幅器との間の送信路内に、マイクロコントローラを介して制御可能な第１の減衰器が中間接続されているのが有利であることが明らかになった。これとは択一的に、またはこれに加えて、第１のＴＸ／ＲＸスイッチと受信増幅器との間の受信路内に、マイクロコントローラを介して制御可能な第２の減衰器が中間接続されていてよい。有利には、送信増幅器は０−３０ｄＢの増幅力を有している。それぞれの減衰器は０−１５ｄＢの減衰力を有していてよい。

好ましくは、補償モジュールは、第１のＴＸ／ＲＸスイッチと第２のＴＸ／ＲＸスイッチとを切換えるために特定されている制御信号を供給するための制御入力部を有している。制御入力部には、補償モジュール用の制御信号を印加または供給することができる。制御入力部は、特に、制御信号を印加または供給するためのコネクタと呼ぶことができる。このようにして、外部からの制御により、補償モジュールの送信作動と受信作動との間で切換えを行なうことができる。第２のＴＸ／ＲＸスイッチは、外部のアンテナまたは等価負荷（たとえば５０オーム）と結合され、および／または結合可能であってよい。アンテナと等価負荷との間での第２のＴＸ−ＲＸスイッチの切換えは、好ましくは制御信号を用いた制御によって行われる。

補償モジュールと接続されるアンテナ（たとえば自動車のルーフアンテナ）との間でパワーロスが生じ場合にこれを最小限にとどめるため、補償モジュールは自動車のルーフアンテナのハウジング内に組み込まれている。

有利には、制御信号は、データ周波数帯域以下である制御周波数帯域内で変調されている。４３３．０５ＭＨｚ−４３４．７９ＭＨｚの範囲の典型的なデータ周波数帯域では、制御周波数帯域はたとえば下側のＭＨｚ範囲内にある。制御信号に対する変調方法としては、ＦＳＫ変調またはＯＯＫ変調を使用することができる。これに対応して、補償モジュールは、ＴＸ／ＲＸスイッチと結合されて制御信号を制御周波数帯域から復調させるように構成されているＦＳＫ／ＯＯＫ復調器を有していてよい。

有効信号入力部と制御入力部とは、マルチバンドカプラーを用いて、共通の補償モジュールコネクタを介して案内されている。このケースでは、制御入力部はマルチバンドカプラーの出力コネクタであってよい。有効信号入力部と制御入力部とを共通の補償モジュールコネクタを介して案内するということは、有効信号入力部に印加または供給される信号、すなわち有効信号と、制御入力部に印加または供給される信号、すなわち制御信号とが、共通の補償モジュールコネクタを介して案内されることを意味している。また、有効信号入力部も制御にょう力部も共通の補償モジュールコネクタと信号技術的に結合されていることをも意味している。有効信号入力部と制御入力部とデータコネクタとを共通の補償モジュールコネクタを介して案内するのが特に有利であることが明らかになった。このように、入力送信パワーの供給と、送信作動と受信作動との間での切換えと、特性値の伝送とを同じ同軸ケーブルを介して行うことができ、有利にはそれぞれ異なる周波数帯域の搬送周波数で行うことができる。

補償モジュールの簡単な電流供給のためには、補償モジュールを、共通の補償モジュールコネクタを介して、好ましくは直流電流で、遠隔供給するのが有利であることが明らかなった。

出力送信パワーを特定し、これから、出力送信パワーおよび／または該出力送信パワーと送信パワーとの間の差を表わす特性値を生成させ、該特性値を送受信器ユニットに伝送するために構成されたデータインターフェースを有するように構成された補償モジュールの以上の構成とは独立に、補償モジュールは、該補償モジュールの出力送信パワーおよび／またはＲＳＳＩを校正するための温度センサを有していてよい。このようにして、補償モジュール内にのみ局所化した温度補償を実現でき、すなわち送受信器ユニットとは独立の温度補償を実現できる。補償モジュールを、温度センサがマイクロコントローラと結合されているように構成するのが有利であることが明らかになった。

本発明の前記課題は、無線システムに関しては、上述の補償モジュールと、アンテナケーブルを介して補償モジュールと結合可能な送受信器ユニットとを備え、前記送受信器ユニットが、前記出力送信パワーおよび／または出力送信パワーと送信パワーとの差を表わす特性値を前記補償モジュールから受信するように構成され、前記送受信器ユニットが、さらに、該送受信器ユニットを通じて供給される前記送信パワーのパワーレベルを、伝送された前記特性値に依存して調整および／または制御するように構成されていることによって解決される。

有利な構成では、送受信器ユニットは、共通の送信モジュールコネクタと結合されている送受信器ユニット側のマルチバンドカプラー（送信マルチバンドカプラー）を有している。有利には、マルチバンドカプラーは、送信周波数帯域の送信パワーを送受信器側の送信増幅器から共通の送信モジュールコネクタへ転送するようにも、また該共通の送信モジュールコネクタに供給された送信周波数帯域の受信パワーを送受信器側の受信増幅器へ転送するようにも構成されている。

送受信器ユニットが送受信器側のデータモジュールを備え、該送受信器側のデータモジュールが、データ周波数帯域へ変調されている特性値を受信して、送受信器側に含まれているマイクロコントローラへ転送するのが有利であることが明らかになった。有利には、送受信器側のデータモジュールは、補償モジュール側のデータモジュールに対する相手側通信部品である。

補償モジュール側の復調器に対するものとして、送受信器ユニットは変調器を有していてよく、有利にはＦＳＫ変調器またはＯＯＫ変調器を有していてよい。変調器は、ベースバンドプロセッサによって供給されて補償モジュール側のＴＸ／ＲＸスイッチの切換えのために特定されている制御信号を、制御周波数帯域の搬送周波数へ変調する。有利には、変調器は送受信器側のマルチバンドカプラーを介して共通の送信モジュールコネクタと結合されており、その結果送信パワーと制御信号と特性値とは、送受信器ユニットと補償モジュールとの間の同じ共通の送信モジュールコネクタを介して伝送され、有利にはそれぞれ異なる周波数帯域の搬送周波数で伝送される。

有利な構成では、送受信器ユニットは、共通の送信モジュールコネクタに加えて、アンテナを接続するための付加的なアンテナコネクタを有している。このようにして、送受信器ユニットにも補償モジュールにも固有のアンテナを付設することができることにより、自動車での最適な送受信特性を達成できる。この場合、好ましくはアンテナは互いに間隔をもって配置される。

従って、無線システムは、送受信器ユニットに付設される第１のアンテナと、補償モジュールに付設される第２のアンテナとを有することができる。第１のアンテナは送受信器ユニットの付加的なアンテナコネクタと結合されていてよく、第２のアンテナは補償モジュールの有効信号出力部と結合されていてよい。

本発明の前記課題は、無線システムを作動させる方法に関しては、前記送受信器ユニットによって出力側に供給される送信周波数帯域の送信パワーを、入力送信パワーとして補償モジュールに供給するステップと、
前記送信周波数帯域の前記出力送信パワーを補償モジュールによってアンテナまたは等価負荷へ出力するステップと、
前記補償モジュールによって前記出力送信パワーを特定し、これから、補償モジュールによって特性値を生成し、該特性値が前記出力送信パワーおよび／または該出力送信パワーと送信パワーとの間の差を表わすステップと、
前記特性値を、前記補償モジュールのデータインターフェースを介して前記補償モジュールから前記送受信器ユニットへ伝送するステップと、
前記送受信器ユニットによって出力側に供給された前記送信パワーを、伝送された前記特性値に依存して制御するステップと、
を含んでいることによって解決される。

本発明による方法は、１つまたは複数の他のステップによって有利に構成することができる。

たとえば、補償モジュール内にファイルされて、送受信器ユニットにより供給されるべき所定の送信パワーに相当するスタート特性値を、送受信器ユニットに伝送させることができる。送受信器ユニットによって供給される所定の送信パワーを生成するため、送受信器ユニットのベースバンドプロセッサは所定のパイロットシグナル(Pilotton)を出力する。

本発明による方法は、補償モジュール／無線システムに関して述べた装置構成要件に対応する複数の方法ステップを有していてよく、またその逆であってもよい。たとえば、補償モジュール関しては、該補償モジュールがデータインターフェースを有し、該データインターフェースが、特性値を送受信器ユニットへ伝送するように構成されていれば、方法ステップも同様に、補償モジュールのデータインターフェースを介して特性値を補償モジュールから送受信器ユニットへ伝送するステップを開示している。

本発明の他の構成および詳細は、有利な実施形態に関わる以下の説明および図面から明らかである。

次に、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
アンテナケーブルを介して互いに結合されている送受信器ユニットと補償モジュールとを有する無線システムの有利な１実施形態の概略構成図である。 無線システムを作動させるための方法の有利な１実施形態の概略構成図である。

図１の無線システムは補償モジュール１００を有し、補償モジュール１００は、本実施形態では同軸ケーブルとして形成されているアンテナケーブル２４を介して、送受信器ユニット２００と結合されている。アンテナケーブル２４は、補償モジュール１００の側で、本実施形態では同軸コネクタとして形成されている共通の補償モジュールコネクタ３５と結合されている。アンテナケーブル２４は、送受信器ユニット２００の側で、送受信器ユニット２００の共通の送受信器コネクタ５１と結合されている。本実施形態では同軸ケーブルとして形成されているアンテナケーブル２４は、６ｍの長さの場合、６ＧＨｚで７ｄＢ以下のロスを有する。

補償モジュール１００は電源信号入力部３１を有し、該電源信号入力部３１は、送受信器ユニット２００によって供給される送信パワーＳＬを供給するために特定されている。本実施形態では、送受信器ユニット２００によって供給される送信パワーＳＬは、５．８５５ＧＨｚないし５．９２５ＧＨｚの周波数を持つ標準ＥＴＳＩ ＥＮ ３０２ ５７１に対応する送信周波数帯域ＦＢ１で供給される。

補償モジュール１００は、さらに、データインターフェース３３と制御入力部３７とを有している。電源信号入力部３１とデータインターフェース３３と制御入力部３７とは、本実施形態の場合、共通のマルチバンドカプラー２を介して共通の補償モジュールコネクタ３５に通じている。マルチバンドカプラー２には、本実施形態では補償モジュール１００に直流電流を供給する電流供給ユニット１も接続されている。

補償モジュール１００は、さらに、ＴＸ／ＲＸスイッチ４と、第１の減衰器５と、第２の減衰器６と、マイクロコントローラ７と、復調器８と、送信増幅器９と、受信増幅器１０と、温度センサ１１と、第２のＴＸ／ＲＸスイッチ１２とを有している。また補償モジュール１００は検出器１４をも有し、該検出器１４は、送信増幅器９の出力値を特定するように構成され、送信増幅器９と結合されている。２つのＴＸ／ＲＸスイッチ４，１２は、送信路ＴＰと受信路ＲＰとの間で切換えるように構成されている。第１のＴＸ／ＲＸスイッチ４は送信増幅器９の入力部の上流側に接続され、送信増幅器１０の出力部の下流側に接続されている。第２のＴＸ／ＲＸスイッチ１２は受信増幅器１０の入力部の上流側に接続され、送信増幅器９の出力部の下流側に接続されている。第１のＴＸ／ＲＸスイッチ４と送信増幅器９との間の送信路ＴＰには第１の減衰器５が中間接続されている。第１のＴＸ／ＲＸスイッチ４と受信増幅器１０との間には第２の減衰器５が中間接続されている。本実施形態では、第１の減衰器５と第２の減衰器６とはデジタル減衰器として構成されている。第１の減衰器５はマイクロコントローラ７と結合され、該マイクロコントローラを介して制御可能であり、同様に第２の減衰器６はマイクロコントローラ７と結合されてこれを介して制御可能である。

このように送信路ＴＰは、ＴＸ／ＲＸスイッチ４と第１の減衰器５と送信増幅器９と第２のＴＸ／ＲＸスイッチ１２とのチェーンを介して形成されている。受信路ＲＰは、第２のＴＸ／ＲＸスイッチ１２と受信増幅器１０と第２の減衰器６と第１のＴＸ／ＲＸスイッチ４とのチェーンを介して形成されている。すでに述べたように、電源信号入力部３１と制御入力部３７とデータインターフェース３３とは共通のマルチバンドカプラー２を介して案内されているが、その機能を、送受信器ユニット２００に配置されている送信マルチバンドカプラー２３との関連で以下に説明する。

まず、送受信器ユニット２００について説明する。図１の送受信器ユニット２００は、ベースバンドプロセッサ１５と、ＲＦチューナー１６と、マイクロコントローラ１７と、送信増幅器１８と、受信増幅器１９と、ＴＸ／ＲＸスイッチ２２と、データモジュール２０と、変調器２１と、送信マルチバンドカプラー２３とを有している。ベースバンドプロセッサ１５はＲＦチューナー１６と結合され、ＲＦチューナー１６は送信増幅器１８または受信増幅器１９を介して送受信機側のＴＸ／ＲＸスイッチ２２と結合されている。同様に、ベースバンドプロセッサ１５はマイクロコントローラ１７を介してデータモジュール２０と結合され、データモジュール２０は送信マルチバンドカプラー１３と通信結合している。本実施形態では、データモジュール２０とマルチバンドカプラー２３との間の通信結合は双方向結合である。さらに、ベースバンドプロセッサ１５は変調器２１と結合され、変調器２１は、本実施形態の場合、ＦＳＫ変調器として構成されて、送信マルチバンドカプラー２３との結合部を有している。同様に送信マルチバンドカプラー２３には送受信機側の電流供給ユニット１が結合され、該電流供給ユニット１は本実施形態では直流供給部として構成されている。

必要な場合には、ＴＸ／ＲＸスイッチ２２を介して、送信増幅器１８によって生じせしめられる送信パワーＳＬが送信器側の送信マルチバンドカプラー２へ供給される。同様にこのマルチバンドカプラー２３には、変調器２１の制御信号と、データモジュール２０のデータ信号と、直流電流とが電流供給ユニット１’を介して供給される。このように、マルチバンドカプラー２３には、送信パワーの形態での有効信号と、データ信号と、制御信号と、電流供給とが次のように合流し、すなわちこれらが、本実施形態では同軸コネクタとして形成されている共通の送信モジュールコネクタ介して送受信器ユニットから取り出すことができるように、合流している。

この場合、有効信号の約６ＧＨｚの搬送周波数を含んでいる送信周波数帯域ＦＢ１の送信パワーが供給される。送信器側のデータモジュール２０のデータはデータ周波数帯域ＦＢ２で伝送され、その際データ周波数帯域ＦＢ２は送信周波数帯域ＦＢ１以下であり、８６８ＭＨｚの周波数を含んでいる。送信器側の変調器２１から出力される制御信号は、制御周波数帯域ＦＢ３で変調される。この制御し有歯数帯域ＦＢ３は、本実施形態の場合、搬送周波数６０ＭＨｚであり、データ周波数帯域ＦＢ２以下である。

このように、補償モジュール１００を送受信器ユニット２００と結合させているアンテナケーブル２を介して、送信周波数帯域ＦＢ１の制御パワーＳＬと、データ周波数帯域ＦＢ２の、特性値Ｋを有しているデータ電流と、制御周波数帯域ＦＢ３で変調されている制御信号と、直流電流とが、遠隔パワー供給を目的として一緒に伝送される。これら４つの一緒に伝送されるコンポーネントは、補償モジュール１００の側で補償モジュール側のマルチバンドカプラー２によって切り離される。

次に、制御入力部３７を介して誘導されている制御信号の機能を正確に説明する。制御信号は、制御入力部３７を介して、ＦＳＫ変調された信号として補償モジュール１００内へ到達し、変調器８を介して復調されて２つのＴＸ／ＲＸスイッチ４，１２を次のように切換えるために特定され、すなわちこれらスイッチが送信路ＴＰまたは受信路ＲＰのいずれかへ切換わるように特定されている。

次に、ケーブルロスを補償するための無線システムの作動方法をより正確に説明する。

第１のステップで、工場側でマイクロコントローラ７にファイルされていた、送信パワーＳＬに対応するスタート特性値ＳＫを、該マイクロコントローラから補償データモジュール３へ伝送する。補償データモジュール３内で、仮想の特性値ＳＫを、データ周波数帯域ＦＢ２内にある搬送信号に変調し、送受信器ユニット２００へ伝送する。工場側でマイクロコントローラ７にファイルされているこの特性値ＳＫに基づいて、所定の送信パワーＳＬ（たとえば３０ｄＢのレベルをもった送信パワー）を送受信器ユニットによって出陸する。工場側で予め設定された特性値ＳＫに基づいて送受信器ユニット２００によって出力される送信パワーの値は、補償モジュール１００のマイクロコントローラ７にもこのようなものとしてファイルされている。すなわち、換言すれば、マイクロコントローラ７は、工場側でファイルされた特性値ＳＫに依存して送受信器ユニット２００が送信出力をどのように制御するかについての情報をもっている。次のステップで、補償モジュール１００は、等価負荷１３を介して出力送信パワーＡＳＬを測定する。この目的のため、等価負荷１３はＴＸ／ＲＸスイッチ１２の出力部に切換えられている。この測定のため、送信増幅器９の一定の増幅率が設けられている。等価負荷１３を介して測定した送信パワーと、送受信器ユニット２００を通じて実際に出力された送信パワーとの差から、差を形成するごとにアンテナケーブル２４を介してロスを特定することができる。この差の形成は、一方ではほ補償モジュール１００内で行うことができ、これとは択一的にまたは送受信器ユニット２００内でも行うことができる。送信パワーロスがアンテナケーブル２４を介してすでに既知になっている次のステップでは、送受信器ユニットは次のような高さの送信パワーレベルを出力し、すなわち補償モジュールのアンテナにおいて望ましい送信出力レベルに対応するケーブルロスだけ送信パワーが減少するような高さの送信パワーレベルを出力する。この時点で、更なるステップで、補償モジュールは出力された出力送信パワーを新たに測定して、これから特性値Ｋを生成させることができ、この特性値Ｋを、連続的な校正インターバルの意図で送受信器ユニットへ搬送する。

次に、図２を参照して無線システムの作動方法をさらに説明する。

第１のステップＳ１で、補償モジュール内にファイルされている、送受信器ユニットを通じて供給されるように予め決定された送信パワーに対応するスタート特性値を、送受信器ユニットに伝送する。

第２のステップＳ２で、送受信器ユニットによって出力側に供給される、スタート値に対応する送信パワーを、入力送信パワーとして補償モジュールに供給する。

第３のステップＳ３で、送信周波数帯域の出力送信パワーを、補償モジュールによって等価負荷へ出力する。

第４のステップＳ４で、出力送信パワーのパワーレベルを補償モジュールによって測定し、これから、出力送信パワーと供給された送信パワーとの間の差（パワーロス）を表わす特性値を生じさせる。

第５のステップＳ５で、特性値を補償モジュールから送受信器ユニットへ伝送する。

第６のステップＳ６で、送受信器ユニットによって出力側に供給された送信パワーのパワーレベルを、伝送した特性値に依存して制御する。

９ 送信増幅器
１３ 等価負荷
２４ アンテナケーブル
３１ 有効信号入力部
３２ 有効信号出力部
３３ データインターフェース
１００ 補償モジュール
２００ 送受信器ユニット
ＡＳＬ 出力送信パワー
ＡＮＴ アンテナ
ＥＳＬ 入力送信パワー
ＦＢ１ 送信周波数帯域
Ｋ 特性値
ＳＬ 送信パワー

従って本発明による補償モジュールは、特に、約３３ｄＢｍ（２ワット）の出力送信パワーの最大レベルを要求する車両対車両通信(Car- to- Car, C2C)、車両対道路通信(Car-to-Roadside, C2R)、または車両対インフラストラクチャー通信(Car-to-Infrastructure, C2I)のために使用できる。

この時点で送受信器ユニットは、その出力側に供給された送信パワーをケーブルロス分だけ高め、このようにして補償モジュールに所望の出力送信パワーを達成する。送受信器ユニットによって出力側に供給される送信パワーがたとえば３７ｄＢｍであり、伝送ロスがたとえば７ｄＢであるとすると（これは６ｍの長さの同軸ケーブルにおいて約６ＧＨｚの周波数で典型的である）、有効信号入力部を介して補償モジュールに供給される送信パワーは３０ｄＢｍである。送信増幅器の増幅率が１と仮定すると、有効信号入力部にも３０ｄＢｍの出力送信パワーが印加される。これに対応して補償モジュールは３０ｄＢｍの出力送信パワーを特定し、これから、送受信器ユニットに伝送すべき特性値を求める。いま、Ｃ２Ｃ（車両対車両通信）にとって典型的なたとえば３３ｄＢｍの出力送信パワーを望ましいとすると、送受信器ユニットは、伝送された、出力送信パワーを表わす特性値に基づいて、送受信器ユニットによって出力側に供給される送信パワーを、この例では３ｄＢだけ高める。

有効信号入力部と制御入力部とは、マルチバンドカプラーを用いて、共通の補償モジュールコネクタを介して案内されている。このケースでは、制御入力部はマルチバンドカプラーの出力コネクタであってよい。有効信号入力部と制御入力部とを共通の補償モジュールコネクタを介して案内するということは、有効信号入力部に印加または供給される信号、すなわち有効信号と、制御入力部に印加または供給される信号、すなわち制御信号とが、共通の補償モジュールコネクタを介して案内されることを意味している。また、有効信号入力部も制御入力部も共通の補償モジュールコネクタと信号技術的に結合されていることをも意味している。有効信号入力部と制御入力部とデータコネクタとを共通の補償モジュールコネクタを介して案内するのが特に有利であることが明らかになった。このように、入力送信パワーの供給と、送信作動と受信作動との間での切換えと、特性値の伝送とを同じ同軸ケーブルを介して行うことができ、有利にはそれぞれ異なる周波数帯域の搬送周波数で行うことができる。

有利な構成では、送受信器ユニットは、共通の送信モジュールコネクタと結合されている送受信器ユニット側のマルチバンドカプラー（送信マルチバンドカプラー）を有している。有利には、マルチバンドカプラーは、送信周波数帯域の送信パワーを送受信器側の送信増幅器から共通の送信モジュールコネクタへ転送するようにも、また該共通の送信モジュールコネクタに供給された送信周波数帯域の受信パワーを送受信器側の受信増幅器へ転送するようにも構成されている。
補償モジュールによって供給され、データ周波数帯域で変調されている特性値は、同様に共通の送信モジュールコネクタによって送受信器ユニットへ伝送され、有利には送信パワー／受信パワーと同じ送受信器側マルチバンドカプラーを介して案内される。

このように、補償モジュール１００を送受信器ユニット２００と結合させているアンテナケーブル２４を介して、送信周波数帯域ＦＢ１の制御パワーＳＬと、データ周波数帯域ＦＢ２の、特性値Ｋを有しているデータ電流と、制御周波数帯域ＦＢ３で変調されている制御信号と、直流電流とが、遠隔パワー供給を目的として一緒に伝送される。これら４つの一緒に伝送されるコンポーネントは、補償モジュール１００の側で補償モジュール側のマルチバンドカプラー２によって切り離される。

第１のステップで、工場側でマイクロコントローラ７にファイルされていた、送信パワーＳＬに対応するスタート特性値ＳＫを、該マイクロコントローラから補償データモジュール３へ伝送する。補償データモジュール３内で、仮想の特性値ＳＫを、データ周波数帯域ＦＢ２内にある搬送信号に変調し、送受信器ユニット２００へ伝送する。工場側でマイクロコントローラ７にファイルされているこの特性値ＳＫに基づいて、所定の送信パワーＳＬ（たとえば３０ｄＢｍのレベルをもった送信パワー）を送受信器ユニットによって出陸する。工場側で予め設定された特性値ＳＫに基づいて送受信器ユニット２００によって出力される送信パワーの値は、補償モジュール１００のマイクロコントローラ７にもこのようなものとしてファイルされている。すなわち、換言すれば、マイクロコントローラ７は、工場側でファイルされた特性値ＳＫに依存して送受信器ユニット２００が送信出力をどのように制御するかについての情報をもっている。次のステップで、補償モジュール１００は、等価負荷１３を介して出力送信パワーＡＳＬを測定する。この目的のため、等価負荷１３はＴＸ／ＲＸスイッチ１２の出力部に切換えられている。この測定のため、送信増幅器９の一定の増幅率が設けられている。等価負荷１３を介して測定した送信パワーと、送受信器ユニット２００を通じて実際に出力された送信パワーとの差から、差を形成するごとにアンテナケーブル２４を介してロスを特定することができる。この差の形成は、一方では補償モジュール１００内で行うことができ、これとは択一的にまたは送受信器ユニット２００内でも行うことができる。送信パワーロスがアンテナケーブル２４を介してすでに既知になっている次のステップでは、送受信器ユニットは次のような高さの送信パワーレベルを出力し、すなわち補償モジュールのアンテナにおいて望ましい送信出力レベルに対応するケーブルロスだけ送信パワーが減少するような高さの送信パワーレベルを出力する。この時点で、更なるステップで、補償モジュールは出力された出力送信パワーを新たに測定して、これから特性値Ｋを生成させることができ、この特性値Ｋを、連続的な校正インターバルの意図で送受信器ユニットへ搬送する。

Claims (13)

1. アンテナケーブル（２４）により送受信器ユニット（２００）に接続可能な補償モジュール（１００）であって、
   前記送受信器ユニット（２００）によって出力側に供給される送信周波数帯域（ＦＢ１）の送信パワー（ＳＬ）を入力送信パワー（ＥＳＬ）として前記補償モジュール（１００）に供給するための有効信号入力部（３１）と、
   供給された前記入力送信パワー（ＥＳＬ）を出力送信パワー（ＡＳＬ）へ増幅するための送信増幅器（９）と、
   前記送信周波数帯域（ＦＢ１）の前記出力送信パワー（ＡＳＬ）をアンテナ（ＡＮＴ）または等価負荷（１３）へ出力するための有効信号出力部（３２）と、
   を備えた前記補償モジュール（１００）において、
   前記補償モジュール（１００）が、前記出力送信パワー（ＡＳＬ）を特定し、これから、前記出力送信パワー（ＡＳＬ）および／または該出力送信パワー（ＡＳＬ）と前記送信パワー（ＳＬ）との差を表わす特性値（Ｋ）を生じさせるように構成されていること、
   前記補償モジュール（１００）が、作動中に前記特性値（Ｋ）を前記アンテナケーブル（２４）を介して前記送受信器ユニット（２００）へ伝送するために構成されているデータインターフェース（３３）を有していること、
   を特徴とする補償モジュール。
2. 前記特性値（Ｋ）の伝送を、前記送信周波数帯域（ＦＢ１）以下のデータ周波数帯域（ＦＢ２）で行う、請求項１に記載の補償モジュール。
3. 前記出力送信パワー（ＡＳＬ）を特定するために前記送信増幅器（９）と結合されている検出器（１４）と、該検出器（１４）と結合されている、前記特性値（Ｋ）を生じさせるためのマイクロコントローラ（７）とを有している、請求項２に記載の補償モジュール。
4. 前記有効信号入力部（３１）と前記データインターフェース（３３）とが共通の補償モジュールコネクタ（３５）を介して案内されている、請求項１から３までのいずれか一つに記載の補償モジュール。
5. 送信路（ＴＰ）と受信路（Ｐ）との間で切換えるための２つのＴＸ／ＲＸスイッチ（４，１２）を有し、第１のＴＸ／ＲＸスイッチ（４）が前記送信増幅器（９）の入力部の上流側にして前記受信増幅器（１０）の出力部の下流側に接続され、第２のＴＸ／ＲＸスイッチ（１２）が前記受信増幅器（１０）の入力部の上流側にして前記送信増幅器（９）の出力部の下流側に接続されている、請求項１から４までのいずれか一つに記載の補償モジュール。
6. 前記第１のＴＸ／ＲＸスイッチ（４）と前記送信増幅器（９）との間の前記送信路（ＴＰ）内に、前記マイクロコントローラ（７）を介して制御可能な第１の減衰器（５）が中間接続され、および／または、前記第１のＴＸ／ＲＸスイッチ（４）と前記受信増幅器（１０）との間の前記受信路（ＲＰ）内に、前記マイクロコントローラ（７）を介して制御可能な第２の減衰器（６）が中間接続されている、請求項１から５までのいずれか一つに記載の補償モジュール。
7. 前記第１のＴＸ／ＲＸスイッチ（４）と前記第２のＴＸ／ＲＸスイッチ（１２）とを切換えるために特定されている制御信号を供給するための制御入力部（３７）を有し、前記制御信号が、好ましくは前記データ周波数帯域（ＦＢ２）以下である制御周波数帯域（ＦＢ３）内で変調されている、請求項５に記載の補償モジュール。
8. 前記有効信号入力部（３１）と前記制御入力部（３７）とが、好ましくはマルチバンドカプラー（２）を用いて、共通の補償モジュールコネクタ（３５）を介して案内されている、請求項７に記載の補償モジュール。
9. 前記補償モジュール（１００）が、前記共通の補償モジュールコネクタ（３５）を介して遠隔供給されている、請求項１から８までのいずれか一つに記載の補償モジュール。
10. 前記補償モジュール（１００）が、該補償モジュール（１００）の前記出力送信パワー（ＡＳＬ）および／またはＲＳＳＩを校正するための温度センサ（１１）を有している、請求項１から９までのいずれか一つに記載の補償モジュール。
11. 前記補償モジュール（１００）が自動車のルーフアンテナのハウジング内に組み込まれている、請求項１から１０までのいずれか一つに記載の補償モジュール。
12. 請求項１から１１までのいずれか一つに記載の補償モジュール（１００）と、アンテナケーブル（２４）を介して前記補償モジュール（１００）と結合可能な送受信器ユニット（２００）とを備え、前記送受信器ユニット（２００）が、前記出力送信パワー（ＡＳＬ）および／または出力送信パワー（ＡＳＬ）と送信パワー（ＳＬ）との差を表わす特性値（Ｋ）を前記補償モジュール（１００）から受信するように構成され、前記送受信器ユニット（２００）が、さらに、該送受信器ユニット（２００）を通じて供給される前記送信パワー（ＳＬ）のパワーレベルを、伝送された前記特性値に依存して調整および／または制御するように構成されている、無線システム（３００）。
13. 請求項１から１１までのいずれか一つに記載の補償モジュール（１００）または請求項１２に記載の無線システム（３００）の作動方法において、
    前記送受信器ユニット（２００）によって出力側に供給される送信周波数帯域（ＦＢ１）の送信パワー（ＳＬ）を、入力送信パワー（ＥＳＬ）として補償モジュール（１００）に供給するステップ（Ｓ２）と、
    前記送信周波数帯域（ＦＢ１）の前記出力送信パワー（ＡＳＬ）を補償モジュール（１００）によってアンテナ（ＡＮＴ）または等価負荷（１３）へ出力するステップ（Ｓ３）と、
    前記補償モジュール（１００）によって前記出力送信パワー（ＡＳＬ）を特定し、これから、補償モジュール（１００）によって特性値（Ｋ）を生成し、該特性値が前記出力送信パワー（ＡＳＬ）および／または該出力送信パワー（ＡＳＬ）と送信パワー（ＳＬ）との間の差を表わすステップ（Ｓ４）と、
    前記特性値（Ｋ）を、前記補償モジュール（１００）のデータインターフェース（３３）を介して前記補償モジュール（１００）から前記送受信器ユニット（２００）へ伝送するステップ（Ｓ５）と、
    前記送受信器ユニット（２００）によって出力側に供給された前記送信パワー（ＳＬ）を、伝送された前記特性値（Ｋ）に依存して制御するステップ（Ｓ６）と、
    を含んでいる作動方法。

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