RU2438232C2

RU2438232C2 - Device providing use of common feeder for two elements

Info

Publication number: RU2438232C2
Application number: RU2009122671/07A
Authority: RU
Inventors: Теро Та РАНТА (FI); Теро Та РАНТА
Original assignee: Нокиа Корпорейшн
Priority date: 2006-11-17
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2011-12-27
Also published as: RU2009122671A

Abstract

FIELD: radio engineering.

SUBSTANCE: device includes the first antenna element having the possibility of operating at least on one frequency in the first frequency range, the second antenna element having the possibility of operating at least on one frequency in the second frequency range, radio frequency unit electrically connected to the first antenna element by means of the first channel and electrically connected to the second antenna element by means of the second channel; at that, the first and the second channels are common at their connection point with radio frequency unit; the first frequency-dependent filter located in the first channel and intended to pass frequencies in the first frequency range and to suppress frequencies in the second frequency range; the first full resistance conversion circuit which has the first inductance with the tap located in the first channel, and the second frequency-dependent filter located in the second channel and intended to pass frequencies in the second frequency range and to suppress frequencies in the first frequency range.

EFFECT: providing multi-range operation at decreasing the number of elements.

33 cl, 8 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯFIELD OF THE INVENTION

Варианты выполнения настоящего изобретения относятся к устройству, позволяющему двум антенным элементам использовать общий фидер.Embodiments of the present invention relate to a device that allows two antenna elements to use a common feeder.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

Часто возникает необходимость уменьшения размеров электронных устройств связи.Often there is a need to reduce the size of electronic communication devices.

В мобильной сотовой связи для каждого диапазона радиочастот может быть необходима отдельная антенна и высокочастотный блок. При этом размещение всех блоков для работы в нескольких диапазонах в одном устройстве может оказаться сложным.In mobile cellular communications, a separate antenna and high frequency unit may be needed for each radio frequency band. In this case, the placement of all the blocks to work in several ranges in one device can be difficult.

Поэтому в настоящее время важной задачей является уменьшение количества элементов.Therefore, currently an important task is to reduce the number of elements.

Необходимо уменьшить количество элементов в устройстве радиосвязи и обеспечить многодиапазонную работу.It is necessary to reduce the number of elements in a radio communication device and to ensure multi-band operation.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Согласно одному варианту выполнения настоящего изобретения предлагается устройство, содержащее первый антенный элемент, выполненный с возможностью работы по меньшей мере на одной частоте в первом частотном диапазоне, второй антенный элемент, выполненный с возможностью работы по меньшей мере на одной частоте во втором частотном диапазоне, радиочастотный блок, электрически соединенный с первым антенным элементом с помощью первого канала и электрически соединенный со вторым антенным элементом с помощью второго канала, причем первый и второй каналы являются общими в месте их подключения к радиочастотному блоку; первый частотно-зависимый фильтр, находящийся в первом канале и предназначенный для пропускания частот в первом частотном диапазоне и подавления частот во втором частотном диапазоне; первую схему преобразования полного сопротивления, имеющую первую индуктивность с отводом и находящуюся в первом канале, и второй частотно-зависимый фильтр, находящийся во втором канале и предназначенный для пропускания частот во втором частотном диапазоне и подавления частот в первом частотном диапазоне.According to one embodiment of the present invention, there is provided a device comprising a first antenna element configured to operate at least one frequency in a first frequency range, a second antenna element configured to operate at least one frequency in a second frequency range, an RF block electrically connected to the first antenna element using the first channel and electrically connected to the second antenna element using the second channel, the first and The second channels are common in the place of their connection to the radio frequency unit; a first frequency-dependent filter located in the first channel and designed to pass frequencies in the first frequency range and suppress frequencies in the second frequency range; a first impedance conversion circuit having a first inductance with a tap and located in the first channel, and a second frequency-dependent filter located in the second channel and designed to pass frequencies in the second frequency range and suppress frequencies in the first frequency range.

Согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения предложено устройство, содержащее первый элемент, второй элемент, блок, электрически соединенный с первым элементом с помощью первого канала и электрически соединенный со вторым элементом с помощью второго канала, причем первый и второй каналы являются общими в месте их соединения с указанным блоком; первый частотно-зависимый фильтр, находящийся в первом канале и предназначенный для пропускания частот в первом частотном диапазоне и подавления частот во втором частотном диапазоне; первую схему преобразования полного сопротивления, имеющую первую индуктивность с отводом и расположенную в первом канале; и второй частотно-зависимый фильтр, находящийся во втором канале и предназначенный для пропускания частот во втором частотном диапазоне и подавления частот в первом частотном диапазоне.According to another embodiment of the present invention, there is provided a device comprising a first element, a second element, a unit electrically connected to the first element using the first channel and electrically connected to the second element using the second channel, the first and second channels being common at their junction the specified block; a first frequency-dependent filter located in the first channel and designed to pass frequencies in the first frequency range and suppress frequencies in the second frequency range; a first impedance conversion circuit having a first inductance with a tap and located in the first channel; and a second frequency-dependent filter located in the second channel and designed to pass frequencies in the second frequency range and suppress frequencies in the first frequency range.

Согласно еще одному варианту выполнения настоящего изобретения предложено устройство, содержащее первую часть, предназначенную для электрического соединения с антенным элементом; вторую часть, предназначенную для электрического соединения с радиочастотным блоком; параллельный резонансный контур с отводом, соединенный с первой частью; и частотно-зависимый фильтр, соединенный со второй частью.According to another embodiment of the present invention, there is provided a device comprising a first part for electrically connecting to an antenna element; the second part, intended for electrical connection with the radio frequency unit; a parallel resonant circuit with a tap connected to the first part; and a frequency-dependent filter connected to the second part.

Устройство обеспечивает подключение радиочастотного блока к двум различным антеннам, которые работают в различных диапазонах, с помощью одного общего фидера. Это позволяет уменьшить количество элементов по сравнению с использованием отдельных радиочастотных блоков и фидеров для каждой антенны.The device provides the connection of the radio frequency unit to two different antennas, which operate in different ranges, using one common feeder. This allows you to reduce the number of elements compared to using separate RF blocks and feeders for each antenna.

Устройство обеспечивает увеличение рабочего диапазона частот антенного элемента, так что антенна может использоваться для связи в нескольких частотных диапазонах, таким образом, не требуется использовать отдельную антенну для каждого диапазона. Некоторые варианты выполнения могут иметь антенну с несколькими низкочастотными диапазонами и/или антенну с несколькими высокочастотными диапазонами.The device provides an increase in the operating frequency range of the antenna element, so that the antenna can be used for communication in several frequency ranges, thus, it is not necessary to use a separate antenna for each band. Some embodiments may have an antenna with multiple low frequency bands and / or an antenna with multiple high frequency bands.

Устройство обеспечивает согласование полного сопротивления антенного элемента, отличного от 50 Ом, с общим фидером.The device provides coordination of the impedance of the antenna element, other than 50 Ohms, with a common feeder.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Для описания настоящего изобретения ниже только в качестве примера приведены ссылки на сопроводительные чертежи, на которых:To describe the present invention, below, by way of example only, reference is made to the accompanying drawings, in which:

Фиг.1 представляет собой схему радиочастотной системы или устройства.Figure 1 is a diagram of a radio frequency system or device.

Фиг.2А, 3А и 4А представляют собой различные варианты выполнения блока настройки полосы пропускания и фильтра высокой частоты.2A, 3A and 4A are various embodiments of a bandwidth tuner and a high-pass filter.

Фиг.2В, 3В и 4В представляют собой различные варианты выполнения блока настройки полосы пропускания и фильтра низкой частоты.2B, 3B and 4B are various embodiments of a bandwidth tuner and a low pass filter.

Фиг.5 представляет собой схему 23 преобразования полного сопротивления.5 is a circuit 23 of the conversion of the impedance.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION

Фиг.1 представляет собой схему радиочастотной системы или устройства 10, которая содержит первый антенный элемент 2, второй антенный элемент 4, радиочастотный блок 6, блок 20 настройки ширины полосы пропускания и частотно-зависимого фильтра низкой частоты и блок 30 настройки ширины полосы пропускания и частотно-зависимого фильтра высокой частоты.Figure 1 is a diagram of a radio frequency system or device 10, which contains a first antenna element 2, a second antenna element 4, a radio frequency unit 6, a block 20 for setting the bandwidth and a frequency-dependent low-pass filter, and a block 30 for setting the bandwidth and frequency -dependent high-pass filter.

Система или устройство 10 может, например, представлять собой мобильный сотовый телефон, базовую станцию в системе мобильной сотовой связи, беспроводное устройство связи, переносное электронное устройство или модуль, предназначенный для использования в любом из перечисленных выше устройств.The system or device 10 may, for example, be a mobile cell phone, a base station in a mobile cellular communication system, a wireless communication device, a portable electronic device, or a module for use in any of the above devices.

Первый антенный элемент 2 в этом примере предназначен для работы в низкочастотном диапазоне на частотах порядка 1 ГГц.The first antenna element 2 in this example is designed to operate in the low frequency range at frequencies of the order of 1 GHz.

Первый антенный элемент 2 представляет собой последовательный RLC резонансный контур, настроенный на первую частоту в низкочастотном диапазоне. «Собственные» характеристики первого антенного элемента учитываются блоком 20 для расширения рабочей полосы частот антенны, например, путем введения дополнительных резонансных частот. Таким образом, низкочастотный диапазон может включать в себя один или более сотовых радиочастотных диапазонов, обеспечивая многодиапазонную работу антенного элемента 2 в диапазоне низких частот. Возможные низкочастотные сотовые диапазоны включают US-GSM 850 (824-894 МГц) и EGSM 900 (880-960 МГц). В этом примере первая частота может быть порядка 1 ГГц.The first antenna element 2 is a serial RLC resonant circuit tuned to the first frequency in the low frequency range. The “intrinsic” characteristics of the first antenna element are taken into account by the unit 20 for expanding the working frequency band of the antenna, for example, by introducing additional resonant frequencies. Thus, the low-frequency range may include one or more cellular radio-frequency ranges, providing multi-band operation of the antenna element 2 in the low frequency range. Possible low frequency cellular bands include US-GSM 850 (824-894 MHz) and EGSM 900 (880-960 MHz). In this example, the first frequency may be of the order of 1 GHz.

Второй антенный элемент 4 в этом примере предназначен для работы на частотах порядка 2 ГГц в высокочастотном диапазоне, который не перекрывается с низкочастотным диапазоном.The second antenna element 4 in this example is designed to operate at frequencies of the order of 2 GHz in the high-frequency range, which does not overlap with the low-frequency range.

Второй антенный элемент 4 представляет собой последовательный RLC резонансный контур, настроенный на вторую частоту в высокочастотном диапазоне. «Собственные» характеристики второго антенного элемента учитываются блоком 20 для расширения рабочей полосы частот антенны, например, путем введения дополнительных резонансных частот. Таким образом, низкочастотный диапазон может включать в себя один или более сотовых радиочастотных диапазонов, обеспечивая многодиапазонную работу антенного элемента 4 в диапазоне низких частот. Возможные высокочастотные сотовые диапазоны включают PCN/DCS1800 (1710-1880 МГц), US-WCDMA1900 или PCS1900 (1850-1990 МГц), WCDMA2100 (передача: 1920-1980 МГц, прием: 2110-2180 МГц). В этом примере вторая частота может быть порядка 2 ГГц.The second antenna element 4 is a serial RLC resonant circuit tuned to a second frequency in the high frequency range. The “intrinsic” characteristics of the second antenna element are taken into account by the unit 20 for expanding the working frequency band of the antenna, for example, by introducing additional resonant frequencies. Thus, the low-frequency range may include one or more cellular radio-frequency ranges, providing multi-band operation of the antenna element 4 in the low frequency range. Possible high-frequency cellular bands include PCN / DCS1800 (1710-1880 MHz), US-WCDMA1900 or PCS1900 (1850-1990 MHz), WCDMA2100 (transmission: 1920-1980 MHz, reception: 2110-2180 MHz). In this example, the second frequency may be of the order of 2 GHz.

В качестве антенн 2, 4 могут использоваться любые необходимые антенны или комбинации антенн, такие как несимметричные вибраторы, симметричные вибраторы, рамочные антенны, плоские обращенные L-антенны (PILA), плоские обращенные F-антенны (PIFA).As antennas 2, 4, any necessary antennas or combinations of antennas can be used, such as unbalanced vibrators, symmetrical vibrators, loop antennas, flat inverted L-antennas (PILA), flat inverted F-antennas (PIFA).

Схема 23 преобразования полного сопротивления (описана ниже) в блоках 20, 30 позволяет использовать антенны с сопротивлением, отличным от 50 Ом, например плоские обращенные L-антенны с низким полным сопротивлением.The impedance conversion circuit 23 (described below) in blocks 20, 30 allows the use of antennas with a resistance other than 50 Ohms, for example flat inverted L-antennas with low impedance.

Радиочастотный блок 6 может работать как приемник, передатчик или приемопередатчик, в зависимости от применения. Он включает в себя блоки преобразования радиочастотного сигнала в низкочастотный сигнал и, как правило, обработки низкочастотного сигнала для восстановления информации.The RF unit 6 may operate as a receiver, transmitter or transceiver, depending on the application. It includes blocks for converting an RF signal into a low-frequency signal and, as a rule, processing a low-frequency signal to restore information.

Радиочастотный блок 6 электрически соединен с первым антенным элементом 2 с помощью первого канала 3, который проходит через блок 20, и со вторым антенным элементом с помощью второго канала, который проходит через блок 30.The radio frequency unit 6 is electrically connected to the first antenna element 2 through the first channel 3, which passes through the block 20, and to the second antenna element through the second channel, which passes through the block 30.

Первый и второй каналы 3, 5 подключены к радиочастотному блоку общим фидером 7.The first and second channels 3, 5 are connected to the radio frequency unit by a common feeder 7.

В приведенном примере блок 6 является приемопередатчиком. Он передает радиосигналы в низкочастотном диапазоне по первому антенному элементу 2, но не по второму антенному элементу 4. Блок 6 может быть выполнен с возможностью передачи в разных диапазонах в пределах низкочастотного диапазона. Он принимает радиосигналы в низкочастотном диапазоне по первому антенному элементу 2, но не по второму антенному элементу 4. Блок 6 может быть выполнен с возможностью приема сигналов в различных диапазонах в пределах низкочастотного диапазона.In the above example, block 6 is a transceiver. It transmits radio signals in the low frequency range on the first antenna element 2, but not on the second antenna element 4. Block 6 can be configured to transmit in different ranges within the low frequency range. It receives radio signals in the low frequency range on the first antenna element 2, but not on the second antenna element 4. Block 6 may be configured to receive signals in various ranges within the low frequency range.

Приемопередатчик также передает радиосигналы в высокочастотном диапазоне по второму антенному элементу 4, но не по первому антенному элементу 2. Блок 6 может быть выполнен с возможностью передачи в разных диапазонах в пределах высокочастотного диапазона. Он принимает радиосигналы в высокочастотном диапазоне по второму антенному элементу 4, но не по первому антенному элементу 2. Блок 6 может быть выполнен с возможностью приема сигналов в различных диапазонах в пределах высокочастотного диапазона.The transceiver also transmits radio signals in the high frequency range on the second antenna element 4, but not on the first antenna element 2. Block 6 can be configured to transmit in different ranges within the high frequency range. It receives radio signals in the high frequency range for the second antenna element 4, but not for the first antenna element 2. Block 6 may be configured to receive signals in different ranges within the high frequency range.

На фиг.2А, 3А и 4А показаны различные варианты выполнения блока 30 настройки полосы пропускания и фильтра высокой частоты. Как показано, высокочастотный блок 30 содержит реактивные элементы, образующие высокочастотный параллельный резонансный контур 31 и фильтр 32 высокой частоты.2A, 3A, and 4A show various embodiments of a bandwidth tuning unit 30 and a high-pass filter. As shown, the high-frequency unit 30 contains reactive elements forming a high-frequency parallel resonant circuit 31 and a high-pass filter 32.

На фиг.2В, 3В и 4В показаны различные варианты выполнения блока 30 настройки полосы пропускания и фильтра низкой частоты 20. Как показано, низкочастотный блок 20 содержит реактивные элементы, образующие низкочастотный параллельный резонансный контур 21 и фильтр 22 низкой частоты.FIGS. 2B, 3B, and 4B show various embodiments of a passband tuning unit 30 and a low-pass filter 20. As shown, the low-frequency unit 20 contains reactive elements forming a low-frequency parallel resonant circuit 21 and a low-pass filter 22.

Конкретный блок 20 настройки полосы пропускания и фильтра низкой частоты обычно соединяется с соответствующим блоком 30 настройки полосы пропускания и фильтра низкой частоты, так что они используются одновременно. Например, могут быть соединены блоки 20, 30 на фиг.2А, блоки 20, 30 на фиг.3А и 3В и блоки 20, 30 на фиг.4А и 4В.A particular bandwidth and low-pass filter tuner 20 is typically connected to the corresponding band-pass and low-pass filter tuner 30 so that they are used simultaneously. For example, blocks 20, 30 in FIG. 2A, blocks 20, 30 in FIGS. 3A and 3B, and blocks 20, 30 in FIGS. 4A and 4B may be connected.

Фильтр 32 высокой частоты и фильтр 22 низкой частоты в «паре» блоков 20, 30 образуют диплексор. Фильтр 32 высокой частоты и фильтр 22 низкой частоты соединены параллельно. Поэтому параметры одного фильтра влияют на работу другого, и эта взаимная зависимость должна учитываться при разработке диплексора с требуемой аплитудно-частотной и фазочастотной характеристиками.The high-pass filter 32 and the low-pass filter 22 in a “pair” of blocks 20, 30 form a diplexer. The high-pass filter 32 and the low-pass filter 22 are connected in parallel. Therefore, the parameters of one filter affect the operation of another, and this mutual dependence should be taken into account when developing a diplexer with the required amplitude-frequency and phase-frequency characteristics.

На фиг.2, 3, 4 также показана схема 23 преобразования полного сопротивления, предназначенная для подключения антенного элемента 2, 4 с низким полным сопротивлением к фидеру 7 блока 6 приемопередатчика сопротивлением 50 Ом, то есть предназначенная для увеличения входного полного сопротивления антенного элемента. В других вариантах выполнения, в которых полное сопротивление антенного элемента равно порядка 50 Ом, схема 23 преобразования полного сопротивления не требуется и может отсутствовать. В других вариантах, в которых полное сопротивление антенного элемента высокое, схема преобразования полного сопротивления может быть предназначена (как показано на фиг.5) для уменьшения входного полного сопротивления антенного элемента.FIGS. 2, 3, 4 also show an impedance conversion circuit 23 for connecting an antenna element 2, 4 with low impedance to a feeder 7 of a transceiver unit 6 with a resistance of 50 Ohms, that is, for increasing the input impedance of an antenna element. In other embodiments, in which the impedance of the antenna element is of the order of 50 Ohms, the impedance conversion circuit 23 is not required and may be absent. In other embodiments where the impedance of the antenna element is high, the impedance conversion circuit may be designed (as shown in FIG. 5) to reduce the input impedance of the antenna element.

Каждый вариант выполнения блока 20, 30 настройки ширины полосы пропускания и фильтра содержит схему из реактивных элементов, которая имеет первую часть 50 для электрического подключения к антенному элементу и вторую часть 51 для электрического подключения через общий фидер 7 к радиочастотному блоку 6.Each embodiment of the bandwidth and filter tuning unit 20, 30 comprises a reactive element circuit, which has a first part 50 for electrical connection to the antenna element and a second part 51 for electrical connection through a common feeder 7 to the radio frequency unit 6.

Параллельный резонансный контур 21, 31 электрически соединен с первой частью 50.The parallel resonant circuit 21, 31 is electrically connected to the first part 50.

Это увеличивает рабочий частотный диапазон антенного элемента. То есть параллельный резонансный контур увеличивает рабочую полосу частот антенного элемента, например, с помощью введения дополнительных резонансных частот. Полоса пропускания может быть определена как область, в которой вносимые потери s11 превышают 6 дБ.This increases the operating frequency range of the antenna element. That is, a parallel resonant circuit increases the operating frequency band of the antenna element, for example, by introducing additional resonant frequencies. The passband can be defined as the region in which the insertion loss s11 exceeds 6 dB.

Параллельный резонансный контур 21, 31 содержит индуктивный элемент 12 и емкостной элемент 14, соединенные параллельно с образованием резонансного LC контура. Индуктивность элемента 12 и емкость элемента 14 выбраны так, что резонансная часта параллельного резонансного контура находится в области собственной резонансной частоты антенного элемента, с которым соединен параллельный резонансный контур 21, 31.The parallel resonant circuit 21, 31 comprises an inductive element 12 and a capacitive element 14 connected in parallel to form a resonant LC circuit. The inductance of the element 12 and the capacitance of the element 14 are selected so that the resonant part of the parallel resonant circuit is in the region of the natural resonant frequency of the antenna element to which the parallel resonant circuit 21, 31 is connected.

Параллельный резонансный контур 21, 31 обеспечивает работу антенного элемента как многодиапазонной антенны.A parallel resonant circuit 21, 31 provides the operation of the antenna element as a multi-band antenna.

Фильтр 22, 32 электрически соединен со второй частью 51.The filter 22, 32 is electrically connected to the second part 51.

Фильтр предназначен для пропускания сигналов с частотами в полосе пропускания и подавления сигналов с частотами в полосе заграждения.The filter is designed to transmit signals with frequencies in the passband and suppress signals with frequencies in the obstacle band.

Входное полное сопротивление фильтра зависит от частоты. Для частот в полосе пропускания оно низкое (порядка 50 Ом), и таким образом в этом частотном диапазоне происходит эффективная передача энергии между антенным элементом и радиочастотным блоком 6. Для частот в полосе заграждения оно высокое (>> 50 Ом), и таким образом в этом частотном диапазоне передача энергии между антенным элементом и радиочастотным блоком 6 подавляется.The input impedance of the filter is frequency dependent. For frequencies in the passband, it is low (of the order of 50 Ohms), and thus in this frequency range there is an efficient transfer of energy between the antenna element and the RF unit 6. For frequencies in the obstacle band, it is high (>> 50 Ohms), and thus In this frequency range, energy transfer between the antenna element and the radio frequency unit 6 is suppressed.

Для фильтра 21 низких частот полоса пропускания соответствует диапазону низких частот, а полоса заграждения соответствует диапазону высоких частот. Для фильтра 31 высоких частот полоса пропускания соответствует диапазону высоких частот, а полоса заграждения соответствует диапазону низких частот.For the low pass filter 21, the passband corresponds to the low frequency range, and the obstacle band corresponds to the high frequency range. For the high-pass filter 31, the passband corresponds to the high-frequency range, and the obstacle band corresponds to the low-frequency range.

В вариантах выполнения на фиг.2А и 2В фильтр 32, 22 представляет собой четвертьволновую линию 15 передачи сопротивлением 50 Ом, последовательно включенную между параллельным резонансным контуром 21 и второй частью 51. На резонансной частоте, соответствующей резонансному режиму четвертьволновой линии 15 передачи, линия передачи имеет очень большое входное полное сопротивление. Однако на частотах ниже резонансной частоты входное полное сопротивление значительно меньше. Следовательно, четвертьволновая линия 22 передачи выбрана так, что ее резонансная частота соответствует полосе заграждения.In the embodiments of FIGS. 2A and 2B, the filter 32, 22 is a 50-Ohm quarter-wave transmission line 15 connected in series between the parallel resonant circuit 21 and the second part 51. At the resonant frequency corresponding to the resonant mode of the quarter-wave transmission line 15, the transmission line has very large input impedance. However, at frequencies below the resonant frequency, the input impedance is much less. Therefore, the quarter-wave transmission line 22 is selected so that its resonant frequency corresponds to the obstacle band.

В примере на фиг.2В фильтр 22 низких частот представляет собой линию 15 передачи сопротивлением 5 Ом, которая имеет длину, равную четверти длины волны частотой, равной частоте в полосе заграждения, то есть 2 ГГц.In the example of FIG. 2B, the low-pass filter 22 is a transmission line 15 of a resistance of 5 ohms, which has a length equal to a quarter of the wavelength with a frequency equal to the frequency in the obstacle band, i.e. 2 GHz.

В примере на фиг.2А фильтр 32 высоких частот представляет собой линию 15 передачи сопротивлением 5 Ом, которая имеет длину, равную четверти длины волны частотой, равной частоте в полосе заграждения, то есть 1 ГГц.In the example of FIG. 2A, the high-pass filter 32 is a transmission line 15 of a resistance of 5 ohms, which has a length equal to a quarter of the wavelength with a frequency equal to the frequency in the obstacle band, i.e., 1 GHz.

Линия 15 передачи может быть представлена как распределенная LC цепь (RLC цепь с учетом потерь). Таким образом, линия передачи одновременно имеет и емкостной, и индуктивный элементы.The transmission line 15 may be represented as a distributed LC circuit (lossless RLC circuit). Thus, the transmission line simultaneously has both capacitive and inductive elements.

В вариантах выполнения на фиг.3А и 3В распределенная LC цепь, представляющая линию 15 передачи, заменена фильтром 32, который содержит отдельный индуктивный элемент (индуктивность 16) и отдельный емкостной элемент (конденсатор 18).In the embodiments of FIGS. 3A and 3B, the distributed LC circuit representing the transmission line 15 is replaced by a filter 32, which contains a separate inductive element (inductance 16) and a separate capacitive element (capacitor 18).

В примере на фиг.3В фильтр 22 низких частот содержит индуктивность 16, включенную последовательно между узлом 53 (подключенным к параллельному резонансному контуру) и второй частью 51, и конденсатор 18, включенный между узлом 53 и землей. Конденсатор 18 обеспечивает замыкание на землю высокочастотных сигналов в полосе заграждения.In the example of FIG. 3B, the low-pass filter 22 comprises an inductance 16 connected in series between the node 53 (connected to the parallel resonant circuit) and the second part 51, and a capacitor 18 connected between the node 53 and the ground. The capacitor 18 provides a short circuit to the ground of high-frequency signals in the obstacle band.

В примере на фиг.3А фильтр 32 высоких частот содержит конденсатор 18, включенный последовательно между узлом 53, подключенным к параллельному резонансному контуру 31, и второй частью 51, и индуктивность 16, включенную между узлом 53 и землей. Индуктивность 16 обеспечивает замыкание на землю низкочастотных сигналов в полосе заграждения.In the example of FIG. 3A, the high-pass filter 32 comprises a capacitor 18 connected in series between a node 53 connected to a parallel resonant circuit 31 and a second part 51, and an inductance 16 connected between the node 53 and ground. Inductance 16 provides a ground fault of low-frequency signals in the obstacle band.

В примере на фиг.4В конденсаторы 14 и 18, показанные на фиг.3В, объединены в один конденсатор 14. Таким образом, на фиг.4В конденсатор 14 является общим элементом и используется как фильтром 22, так и параллельным резонансным контуром 21. Объединение конденсаторов уменьшает количество элементов в блоке 20.In the example of FIG. 4B, the capacitors 14 and 18 shown in FIG. 3B are combined into one capacitor 14. Thus, in FIG. 4B, the capacitor 14 is a common element and is used by both the filter 22 and the parallel resonant circuit 21. Combining the capacitors reduces the number of elements in block 20.

В примере на фиг.4А индуктивности 12 и 16, показанные на фиг.3А, объединены в один элемент - индуктивность 12. Таким образом, на фиг.4А индуктивность 12 является общим элементом и используется как фильтром 32, так и параллельным резонансным контуром 31. Объединение конденсаторов уменьшает количество элементов в блоке 30.In the example of FIG. 4A, the inductances 12 and 16 shown in FIG. 3A are combined into a single element, the inductance 12. Thus, in FIG. 4A, the inductance 12 is a common element and is used by both the filter 32 and the parallel resonant circuit 31. The combination of capacitors reduces the number of elements in block 30.

Следует заметить, что в каждом из вариантов выполнения блока 20 низкой частоты и блока 30 высокой частоты ко второй части 51 последовательно подключен реактивный элемент. В приведенных примерах реактивный элемент может представлять собой линию передачи, конденсатор или индуктивность.It should be noted that in each of the embodiments of the low-frequency unit 20 and the high-frequency unit 30, a reactive element is connected in series to the second part 51. In the examples given, the reactive element may be a transmission line, capacitor or inductance.

В некоторых вариантах выполнения блок низкой частоты и/или высокой частоты может включать схему 23 преобразования полного сопротивления. Она необходима для согласования антенны 2, 4 сопротивлением 50 Ом с общим фидером 7.In some embodiments, the low frequency and / or high frequency block may include an impedance conversion circuit 23. It is necessary for matching antennas 2, 4 with a resistance of 50 Ohms with a common feeder 7.

Преобразование полного сопротивления может в некоторых вариантах выполнения быть обеспечено с помощью согласующего трансформатора (не показан).The conversion of the impedance may in some embodiments be achieved using a matching transformer (not shown).

В других вариантах выполнения преобразование обеспечивается объединением элементов схемы 23 преобразования полного сопротивления и параллельного резонансного контура 21. Например, путем создания отводов в параллельном резонансом контуре 21, 31 и, в частности, его индуктивности 12.In other embodiments, the conversion is achieved by combining the elements of the impedance conversion circuit 23 and the parallel resonant circuit 21. For example, by creating taps in a parallel resonant circuit 21, 31 and, in particular, its inductance 12.

В примерах, показанных на фиг.2, 3, 4, блоки 20 и 30 предназначены для подключения к соответствующим антеннам 2, 4 с малым полным сопротивлением, например, плоским обращенным L-антеннам. Первая часть 51, которая соединяется с антенным элементом, присоединяется к центральному отводу индуктивности 12.In the examples shown in figure 2, 3, 4, the blocks 20 and 30 are designed to connect to the respective antennas 2, 4 with low impedance, for example, flat inverted L-antennas. The first part 51, which is connected to the antenna element, is connected to the central branch of the inductance 12.

При использовании антенны с большим полным сопротивлением отвод индуктивности электрически подключается не к антенному элементу, а к радиочастотному блоку 6 через вторую часть 51, как показано на фиг.5.When using an antenna with high impedance, the inductance tap is not electrically connected to the antenna element, but to the radio frequency unit 6 through the second part 51, as shown in Fig. 5.

Несмотря на то, что варианты настоящего изобретения описаны выше со ссылкой на различные примеры, следует понимать, что приведенные примеры могут быть изменены без отклонения от объема изобретения, определенного формулой изобретения.Although the variants of the present invention are described above with reference to various examples, it should be understood that the above examples can be changed without deviating from the scope of the invention defined by the claims.

Несмотря на то, что в приведенном выше описании сделана попытка описать наиболее важные признаки изобретения, следует понимать, что Заявитель также претендует на защиту всех патентоспособных признаков или комбинации признаков, упомянутых в описании и/или показанных на чертежах, независимо от того, делался ли на них особый акцент.Despite the fact that in the above description an attempt was made to describe the most important features of the invention, it should be understood that the Applicant also claims to protect all patentable features or a combination of features mentioned in the description and / or shown in the drawings, regardless of whether They have a special emphasis.

Claims

1. A device for ensuring the use of a common feeder with two antenna elements, comprising: a first antenna element, configured to operate at least one frequency in the first frequency range; a second antenna element configured to operate on at least one frequency in a second frequency range; a radio frequency unit electrically connected to the first antenna element using the first channel and electrically connected to the second antenna element using the second channel, the first and second channels being common at their junction with the radio frequency unit; a first frequency-dependent filter located in the first channel and designed to pass frequencies in the first frequency range and suppress frequencies in the second frequency range; a first impedance conversion circuit having a first inductance with a tap and located in the first channel, wherein the first inductance with a tap is common with the first parallel resonant circuit in the first channel to expand the operating frequency band of the first antenna element; and a second frequency-dependent filter located in the second channel and designed to pass frequencies in the second frequency range and suppress frequencies in the first frequency range.

2. The device according to claim 1, in which the first frequency-dependent filter and the first parallel resonant circuit have at least one common reactive element.

3. The device according to claim 1 or 2, in which the tap of the first inductance is connected to the first or second antenna element or to the reactive element of the first frequency-dependent filter.

4. The device according to claim 1 or 2, in which the first frequency-dependent filter contains a reactive element connected in series with a common channel.

5. The device according to claim 1 or 2, further comprising a second impedance conversion circuit having an inductance with a tap and located in the second channel.

6. The device according to claim 5, in which the second inductance with a tap is common with the second parallel resonant circuit in the second channel to expand the working band of the second antenna element.

7. The device according to claim 6, in which the second frequency-dependent filter and the second parallel resonant circuit have at least one common reactive element.

8. The device according to claim 5, in which the tap of the second inductance is connected to the second antenna element or to the reactive element of the second frequency-dependent filter.

9. The device according to claim 1 or 2, in which the second frequency-dependent filter contains a reactive element connected in series with a common channel.

10. The device according to claim 1 or 2, in which there is a common feeder, the first and second channels are common, and the input impedance of the common feeder is essentially 50 Ohms.

11. The device according to claim 1 or 2, in which at least one of the first antenna element and the second antenna element resistance is not equal to 50 Ohms.

12. The device according to claim 1 or 2, also containing a parallel resonant circuit located in at least one of the first and second channel to increase the operating frequency band of at least one of the first antenna element and the second antenna element, while the parallel resonant the circuit is configured so that it has a resonant frequency in the region of the natural resonant frequency of at least one of the first antenna element and the second antenna element.

13. A module for ensuring the use of a common feeder by two antenna elements, comprising a device according to any one of claims 1-12.

14. A portable electronic device containing a device according to any one of claims 1 to 12.

15. A device for ensuring the use of a common channel by two antenna elements, comprising: a first antenna element, a second antenna element; a unit electrically connected to the first antenna element using the first channel and electrically connected to the second antenna element using the second channel, the first and second channels being common at their junction with the specified unit; a first frequency-dependent filter located in the first channel and designed to pass frequencies in the first frequency range and suppress frequencies in the second frequency range; a first impedance conversion circuit having a first inductance with a tap and located in the first channel, wherein the first inductance with a tap is common with the first parallel resonant circuit in the first channel to expand the operating frequency band of the first antenna element; and a second frequency-dependent filter located in the second channel and designed to pass frequencies in the second frequency range and suppress frequencies in the first frequency range.

16. The device according to clause 15, in which there is a common feeder, the first and second channels are common, and the input resistance of the common feeder is essentially equal to 50 Ohms.

17. The device according to clause 15 or 16, in which at least one of the first antenna element and the second antenna element resistance is not equal to 50 Ohms.

18. The device according to item 15 or 16, also containing a parallel resonant circuit located in at least one of the first channel and the second channel, to increase the working frequency band of at least one of the first antenna element and the second antenna element, while the resonant circuit is configured so that it has a resonant frequency in the region of the natural resonant frequency of at least one of the first antenna element and the second antenna element.

19. The device according to p. 18, containing reactive elements forming a parallel resonant circuit to increase the working frequency band of the antenna element and forming a frequency-dependent filter.

20. The device according to p. 18, in which the working frequency band includes at least one of the following frequency ranges US-GSM and / or E-GSM, 824-960 MHz, but not 1710-2180 MHz, PCN / DCS 1800 and / or US-WCDMA / PCS 1900 and / or WCDMA2100, 1710-2180 MHz, but not 824-960 MHz.

21. The device according to p, in which the parallel resonant circuit includes a parallel LC circuit.

22. The device according to item 21, in which the parallel resonant circuit contains an inductance with a tap.

23. The device according to item 22, in which the specified tap is electrically connected to the first part or to the second part.

24. The device according to p, in which the filter contains a reactive element connected in series with the second part.

25. The device according to paragraph 24, in which the reactive element is a capacitor, inductance or transmission line.

26. The device according to p, in which the frequency-dependent filter has at least one reactive element in common with a parallel resonant circuit.

27. The device according to p, in which the specified common reactive element is a capacitor or inductance.

28. The device according to p, in which the specified filter has at least one reactive element, which is not common with the parallel resonant circuit.

29. The device according to p, in which the specified reactive element is a capacitor, inductance or transmission line.

30. The device according to p, containing a conversion circuit of the impedance.

31. The device according to item 30, in which the conversion circuit of the impedance is provided by an element in common with a parallel resonant circuit.

32. The device according to p, in which the specified common element is an inductance with a tap.

33. A system for enabling the use of a common feeder with two antenna elements, comprising: a first antenna element configured to operate at least one frequency in a first frequency range; a second antenna element configured to operate on at least one frequency in a second frequency range; a radio frequency unit electrically connected to the first antenna element using the first channel and electrically connected to the second antenna element using the second channel, the first and second channels being common at their junction with the radio frequency unit; a tuner for bandwidth and a frequency-dependent low-pass filter located in the first channel, wherein said frequency-dependent filter is designed to pass frequencies in the first frequency range and suppress frequencies in the second frequency range; a tuner for bandwidth and a frequency-dependent high-pass filter located in the second channel, said filter being used to pass frequencies in the second frequency range and suppress frequencies in the first frequency range; a first impedance conversion circuit having a first inductance with a tap and located in the first channel, while the first inductance with a tap is common with the first parallel resonant circuit in the first channel to expand the operating frequency band of the first antenna element.