NO316050B1 - Repeterer med variabel båndbredde - Google Patents

Description

Den foregående oppfinnelse vedrører en mobiltelefon-repeterer, omfattende en oppstrømslink for forsterkning av signaler fra en mobiltelefon til en basestasjon, og en ned-strømslink for forsterkning av signaler fra basestasjon til nevnte mobiltelefon, idet de to linker er forsynt med en flerhet av parallelle forsterkerkjeder idet hver forsterkerkjede er konstruert til å slippe gjennom et spesifikt frekvensbånd

En repeterer til bruk i et cellulært telefonsystem omfatter en innretning som forsterker et mottatt RF-signal og re-transmitterer det forsterkede signal ved den samme bærefrekvens Normalt vil en repeterer være i drift over et forholdsvis bredt spekter av radiofrekvenser, i størrelsesor-den 1-2 GHz Ofte vil en repeterer kunne betjene en flerhet av telefonsystemoperatører, idet hver operatør er tildelt et spesifikt frekvensbånd innenfor det brede område av fre-kvenser som håndteres av repetereren Alternativt vil en operatør kunne ha sm egen repeterer og bruke forskjellige deler av det tilgjengelige frekvensområde for forskjellige formål

I et hvert tilfelle vil det foreligge et generelt behov for fleksibilitet hva angår endring av frekvensbåndene, både hva angår senterfrekvens og båndbredde Slike endringer kan være et resultat av tillatelser som blir gitt av myndighe-tene eller på grunn av teknologiske endringer Operatører vil også kunne forlate scenen, eller nye vil kunne tilføy-es .

Følgelig foreligger det et behov for endringer av frekvensbånd ved en eller flere forsterkerkjeder hos repetereren.

Selvsagt kan slike endringer utføres ved endringer av ma-skmvarekomponentene i repetereren, f eks ved filtre eller lignende Imidlertid vil slik endringer av maskinvare normalt være tungvint, og beheftet med store kostnader Videre vil repeterere kunne være montert ved fjerniokasjoner, hvorved utskiftning av maskinvare vil være spesielt dyrt

På denne bakgrunn går en hensikt med den foreliggende oppfinnelse ut på å forenkle frekvensbåndendringer i repetereren uten at dette nødvendiggjør utskiftning av maskinvare

I henhold til oppfinnelsen oppnås denne hensikt ved en repeterer, som er karakterisert ved at

idet minste én av de nevnte parallelle forsterkerkjeder omfatter en fllterinnretning med en flerhet av bånd-passf llterenheter koblet i serie,

i det minste to av nevnte båndpassfllterenheter har styrbare passbånd som i det minste delvis overlapper hverandre , og

senterfrekvensen for nevnte minst to båndpassfllteren-heter kan styres for således å gjøre båndbredden for det resulterende overlapp-passbånd variabelt,

hvorved den effektive båndbredde for forsterkerkjeden blir styrbar

Senterfrekvensene for båndpassfllterenhetene kan styres elektronisk, f eks ved hjelp av en blander som er koblet til en lokaloscillator Oscillatorer kan selvsagt styres elektronisk, uten endring av eventuelle maskinvarekomponen-ter Slik styring kan utføres direkte på stedet, eller ved hjelp av fjernkontroll

Ytterligere spesifikke trekk og forbedringer ved den foreliggende oppfinnelse er angitt i de vedføyde avhengige pa-tentkrav 2-6, og vil fremkomme tydeligere fra den følgende detaljerte beskrivelse

Den foreliggende oppfinnelse vil nå bli forklart ytterligere under henvisning til de vedføyde tegningsflgurer som il-lustrerer en foretrukket utførelsesform Figur 1 er blokkdiagram over en repeterer med forsterkerkjeder forsynt med flltennnretninger i henhold til den foreliggende oppfinnelse Figur 2 er et mer detaljert blokk diagram over en styrbar fllterinnretning i henhold til den foreliggende oppfinnelse

Repetereren vist på figur 1, er hovedsakelig av den art som er omtalt i dokument W095/31866 Den omfatter en første antenne 1 for radiokommunikasjon mellom repetereren og en cellulær mobiltelefon (ikke vist), samt en andre antenne 2 for en tilsvarende radiokommunikasjon mellom repetereren og en basestasjon {ikke vist) De aktuelle RF-signaler som blir mottatt av den første antenne 1, blir retransmittert etter forsterkning ved hjelp av den andre antenne 2 ved den samme (første) bærefrekvens På lignende måte vil de RF-signaler som blir mottatt ved den andre antenne 2, bli retransmittert fra den første antenne 1 ved den samme (andre) bærefrekvens

Den første og andre antenne 1 respektive 2, er forbundet via dupleksfilteret 3, 13 med to motsatt rettede linker nemlig en oppstrømslmk 100 for overføring av signaler ori-entert fra mobiltelefoner mot den tilhørende basestasjon, samt en nedstrømslink 200 for overføring av signaler i den motsatte retning

I oppstrømslinken 100 vil de signaler som blir mottatt av første antenne l, bli matet gjennom dupleksfllteret 3 til en multikoblerforsterker 4, som distribuerer signalene gjennom en flerhet av parallelle forsterkerkjeder 6, og ytterligere via en kombiner 12 og dupleksfiltret 13 til den andre antenne 2 Tilsvarende, i nedstrømslinken 200, blir signalene matet fra den andre antenne 2 via dupleksfilteret 13, en multikoblerforsterker 14, en flerhet av parallelle forsterkerk]eder 7, en kombinerer 5, samt ytterligere via dupleksfilteret 3 til den første antenne 1

Hver forsterker 6 og 7, er hver for seg konstruert til å slippe gjennom en spesifikk frekvenskanal, idet den tilhø-rende senterfrekvens og båndbredden er styrbare i henhold til den foreliggende oppfinnelse

Et spesifikt eksempel på forsterkerkjeden 6 er vist på figur 2 Det skal gjøres oppmerksom på at utførelsesformen i figur 2 er vist skjematisk Således omfatter figur 2 bare de komponenter som er essensielle hva angår den foreliggende oppfinnelse, mens andre komponenter, f eks eventuelle dempere, detektorer og svitsjeinnretninger for overvåkning eller justering av repetereren, f eks i henhold til en tidligere innlevert patentsøknad nr 9600842-0, er her ute-latt.

Forsterkerkjeden på figur 2 omfatter et stort antall av forsterkere A1-A9, en flerhet av nedblandere 20, 20a, 20b, et tilsvarende antall av oppblandere 21a, 21b, 21, samt en flerhet av båndpassfiltre 24a, 25, 24b, 26, 24c og 27 Ved inngangs- og utgangsterminalene for kjeden er bærebølgen en radiofrekvens, f.eks i frekvensområdet rundt 1800 MHz Ved nedblanderen 20 blir signalet skiftet ned til en mellomfre-kvens IFl på f eks 200 MHz Signalet føres gjennom et

båndpassfilter 24a, som er forholdsvis bredt, samt en et-terfølgende forsterker A2

Deretter vil signalet bli ført gjennom en første fliteren-het 10 definert ved en senterfrekvens IF2, f.eks i stør-relsesorden 80 MHz og en båndbredde på for eksempel 15 MHz Den første båndpassfllterenhet omfatter en nedblander 20a, en forsterker A3, et båndpassfilter 25, en forsterker A4 og en oppblander 21a, idet de to blandere 20a, 2la er forbundet med en VCO ("voltage controlled oscillator" - spen-nmgsstyrt oscillator) 22, samtidig som sistnevnte blir styrt ved hjelp av en frekvensstyreenhet 28 Deretter vil signalet, i og med at det er skiftet tilbake til frekvensområdet IF1 200 MHz, bli ført gjennom et forholdsvis bredt båndpassfilter 24b og forsterkeren A5 Deretter vil signalet bli ført gjennom en andre båndpassfilterenhet 11 som har en forholdsvis smal båndbredde Filterenheten 11 omfatter en nedblander 20b, en forsterker A6, et båndpassfilter 26, en forsterker A7, samt en oppblander 21b, idet blanderen 20b og 21b er forbundet med en VCO 29, som på lignende måte blir styrt av frekvensstyreenheten 28

Deretter blir signalene ført gjennom et relativt bredt filter 24c og forsterkeren A8 før det blir skiftet tilbake til radiofrekvensområdet RF i oppblanderen 21 Sluttelig blir signalet ført gjennom et radiofrekvensfilter 27 og forsterkeren A9. Blanderen 20 og 21 er forbundet med en VCO 23, som også styres av nevnte frekvensstyreenhet 28

Båndpassflltrene 25 og 26 for de to fllterenheter 10 og 11 er smalere en de andre båndpassfiltre 24a, 24b, 24c og 27 Således vil den totale båndbredde primært være avhengig av disse to filtre 25, 26 Imidlertid, fordi oscillatorene 22 og 29 kan styres, vil frekvensbåndet som kommer inn i de respektive filtre 25, 16, kunne skiftes oppover eller ned-over.

Det skal antaes at til å begynne med vil senterfrekvensene for det frekvensbånd som føres inn i filtrene 25, 26, falle sammen med senterfrekvensen for hvert filter 25, 26, slik at det frekvensbånd som kommer ut fra filterenheten 10, vil bli ført gjennom filterenheten 11 i sm helhet.

Nå, dersom oscillatoren 22 skiftet fra 280 Hz til en høyere frekvens f eks 282 MHz og oscillator 29 blir skiftet fra 280 MHz til en lavere frekvens, f eks til 278 MHz, så vil det frekvensbånd som føres inn i det faste filter 25 bli skiftet, og vil følgelig bli kuttet ved sm øvre ende, og ved ankomst til filteret 26 og etter å ha blitt skiftet ned, vil det bli kuttet av ved sm nedre ende slik at det resulterende frekvensbånd som forlater filterenheten 11, vil bli redusert med 4 MHz i båndbredde

Selvsagt er det hensiktsmessig å skifte oscillatorene 22 og 29 i motsatte retninger, slik at man kutter i begge ender av frekvensbåndet Imidlertid bør oscillatorene generelt ikke endres synkront i motsatte retninger Heller ikke er det strengt nødvendig å bruke den samme båndbredde for de faste båndfiltre 25 og 26 Det vesentlige poeng er at de to faste filtre 25 og 26 har i det minste delvis overlappende passbånd, og at det frekvensbånd som føres inn i de respektive filtre, kan skiftes På denne måte vil båndbredden for det resulterende overlappende passbånd kunne varieres, hvorved den effektive båndbredde av forsterkerkjeden kan styres

Eventuelt kan frekvensstyreenheten 28 utgjøre en del av en generell styreenhet som tjener til å styre mange forskjellige funksjoner hos repetereren Styreenheten kan på sin side styres manuelt på stedet, eller fortrinnsvis elektronisk ved hjelp av fjernstyring fra et drifts- og overvåk-mngssenter

Claims (6)

1. Mobiltelefon-repeterer, omfattende en oppstrømslink (100) for forsterkning av signaler fra en mobiltelefon til en basestasjon, og en nedstrømslink (200) for forsterkning av signaler fra basestasjon til nevnte mobiltelefon, idet de to linker er forsynt med en flerhet av parallelle forsterkerkjeder (6, 7) idet hver forsterkerkjede er konstruert til å slippe gjennom et spesifikt frekvensbånd, karakterisert ved at idet minste én av de nevnte parallelle forsterkerkje- - der (6) omfatter en fllterinnretnmg med en flerhet av båndpassfllterenheter (10, 11) koblet i serie, i det minste to av nevnte båndpassfllterenheter har styrbare passbånd som i det minste delvis overlapper hverandre, og senterfrekvensen for nevnte minst to båndpassfllteren- heter kan styres for således å gjøre båndbredden for det resulterende overlapp-passbånd variabelt, - hvorved den effektive båndbredde for forsterkerkjeden blir styrbar

2. Repeterer som angitt i krav 1, karakterisert ved at hver av nevnte bånd-passf llterenheter (10) omfatter en inngangsblander (20a), et båndpassfilter (25) og en utgangsblander (21a) idet nevnte inngangs- og utgangsblandere er forbundet med en tilhørende styrbar lokaloscillator (22), hvorved passbåndet for hver båndpassfilterenhet kan skiftes og avskjæres ved den ene ende ved endring av utgangsfrekvensen fra nevnte lokaloscillator

3 Repeterer som angitt i krav 2, karakterisert ved at hver inngangsblander

3. Repeterer som angitt i krav 2, karakterisert ved at hver inngangsblander (2a) er innrettet til å subtrahere nevnte lokaloscillators utgangsfrekvens fra inngangssignalets frekvens, mens hver utgangsblander (2la) er innrettet til å addere nevnte lokaloscillators utgangsfrekvens til frekvensen til utgangs-signalet fra båndpassflltret

4 Repeterer som angitt i krav 2 eller 3, karakterisert ved at de to styrbare lo-kaloscillatorer (22, 29) assosiert med respektive hver av nevnte to båndpassfllterenheter blir styrt ved hjelp av en felles frekvensstyreenhet (28)

5 Repeterer som angitt i et av de foregående krav 1-4, karakterisert ved at passbåndene for de to båndpassfllterenheter (10, 11) har samme båndbredde

6 Repeterer som angitt i et av de foregående krav 1-5, karakterisert ved at senterfrekvensene for de to båndpassfllterenheter (10, 11) kan varieres i motsatte retninger, for derved å kunne redusere båndbredden av det resulterende overlapp-passbånd når differansen mellom senterfrekvensene blir øket, og vice versa