SE516749C2

SE516749C2 - An antenna unit

Info

Publication number: SE516749C2
Application number: SE9901922A
Authority: SE
Inventors: Lykke Olesen
Original assignee: Repeat It Ab
Priority date: 1999-05-27
Filing date: 1999-05-27
Publication date: 2002-02-26
Also published as: WO2000074254A1; SE9901922D0; SE9901922L; AU5119800A; EP1180268A1

Abstract

In an antenna unit provided to amplify a received signal and retransmit the same signal amplified the antennas are formed directly on an integrated circuit. In a preferred embodiment the antennas are directional patch antennas which are provided at different sides of the integrated circuit, whereby the integrated circuit itself acts as an isolator between the two antennas. By means of locating the antennas directly on the integrated circuit lines between the antenna and the amplifier are avoided, which in turn significantly reduces the attenuation which takes place in conventional repeaters and the like.

Description

516 749 signaler som kräver mindre ström för att drivas och vilken dessutom avger en lägre mängd strålning. 516,749 signals which require less current to be driven and which also emit a lower amount of radiation.

Detta syfte och andra syften uppnås genom en förstärkande antenn anordnad direkt på en integrerad krets (IC-krets).This object and other objects are achieved by an amplifying antenna arranged directly on an integrated circuit (IC circuit).

I en föredragen utföringsform är antennerna riktade patch- antenner som är anordnade på varsin sida om IC-kretsen, varigenom IC-kretsen i sig fungerar som en isolator mellan de två antennerna.In a preferred embodiment, the antennas are directional patch antennas which are arranged on each side of the IC circuit, whereby the IC circuit itself acts as an insulator between the two antennas.

Genom att placera antennerna direkt på IC-kretsen undviks ledningsdragning mellan antenn och förstärkare, vilket i sin tur signifikant minskar dämpningen som sker i konventionella repeatrar och dylikt.By placing the antennas directly on the IC circuit, wiring between the antenna and the amplifier is avoided, which in turn significantly reduces the attenuation that takes place in conventional repeaters and the like.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas närmare med hänvisning till de bilagda ritningarna, på vilka: - Fig. 1 är ett schematiskt blockschema över en antenn för signalförstärkning.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 is a schematic block diagram of an antenna for signal amplification.

- Fig. 2 är en perspektivvy över antennen i Fig. 1.Fig. 2 is a perspective view of the antenna of Fig. 1.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER I Fig. 1 visas ett blockschema över en antennenhet 101 för signalförstärkning. Hela antennen 101 är integrerad i en och samma krets, vilken företrädesvis kan vara byggd som en multi- chip-modul (MCM) eller som en ASIC. Antennen 101 innefattar två filterenheter 103 respektive 105. Filterenheterna är direkt anslutna till patchantenner 107 respektive 109 anordnade rygg mot rygg så att strålningen från de två antennerna 107 och 109 är riktad åt väsentligen diametralt motsatta riktningar.DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS Fig. 1 shows a block diagram of an antenna unit 101 for signal amplification. The entire antenna 101 is integrated in one and the same circuit, which can preferably be built as a multi-chip module (MCM) or as an ASIC. The antenna 101 comprises two filter units 103 and 105, respectively. The filter units are directly connected to patch antennas 107 and 109, respectively, arranged back to back so that the radiation from the two antennas 107 and 109 is directed in substantially diametrically opposite directions.

Filterenheterna 103 och 105 är anordnade att släppa igenom signaler med frekvens inom ett visst område både i uppströms och nedströmsriktningen. Antennenheten 101 innefattar vidare en styrenhet 111 samt ett block 113 och ett block 115 för uppströms 516 749 respektive nedströms signalförstärkning. Enheten 101 är anordnad att förstärka en signal som ankommer vid den ena antennen och vidareutsända samma signal genom den andra antennen efter det att den inkommande signalen förstärkts med en lämplig faktor.The filter units 103 and 105 are arranged to pass signals with frequency within a certain range both in the upstream and downstream direction. The antenna unit 101 further comprises a control unit 111 as well as a block 113 and a block 115 for upstream 516 749 and downstream signal amplification, respectively. The unit 101 is arranged to amplify a signal arriving at one antenna and transmit the same signal through the other antenna after the incoming signal has been amplified by a suitable factor.

Styrenheten 111 är ansluten till förstärkarna 113 och 115 via en gemensanl buss 116. Styrenheten 111 styr bland annat hur stor förstärkning som momentant behövs för att upprätthålla ett givet lägsta signal/brus förhållande i den avsedda mottagaren.The control unit 111 is connected to the amplifiers 113 and 115 via a common bus 116. The control unit 111 controls, among other things, how much amplification is momentarily needed to maintain a given lowest signal / noise ratio in the intended receiver.

Härigenom. kan en automatisk effektreglering av förstärkningen åstadkommas, varigenom energiförbrukningen minimeras. Dessutom kan styrenheten ändra frekvens på den mottagna signalen och utsända denna vid en annan frekvens, eller då den mottagna signalen är en bandspridningssignal, med en annan kod.Hereby. an automatic power control of the gain can be achieved, thereby minimizing energy consumption. In addition, the control unit may change the frequency of the received signal and transmit it at a different frequency, or when the received signal is a spread spectrum signal, with a different code.

Hela antennenheten 101 strömförsörjs via en strömförsörjnings- enhet 117 ansluten till elnätet. I en föredragen utföringsform är emellertid antennenheten försedd med en intern strömförsörj- ningskälla såsom ett batteri eller liknande. Detta är nwjligt eftersom antenn enheten såsom beskriven ovan förbrukar väsent- ligt mindre energi än motsvarande konventionella anordningar såsonl en repeater. Typiskt minskar energiförbrukningen, med ca fyra gånger vid samma signal/brus-förhållande (SNR).The entire antenna unit 101 is supplied with power via a power supply unit 117 connected to the mains. In a preferred embodiment, however, the antenna unit is provided with an internal power supply source such as a battery or the like. This is possible because the antenna unit as described above consumes significantly less energy than the corresponding conventional devices such as a repeater. Typically, energy consumption decreases, by about four times at the same signal-to-noise ratio (SNR).

I Fig. 2 visas en perspektivvy över antennenheten i Fig. 1. I figuren visas de två patchantennerna 107 respektive 109 anord- nade rygg mot rygg på varsin sida om en förstärkarmodul 102 byggd j. multi-chip-modul-teknik eller som eni ASIC. Förstärkar- modulen 102 är således hela antennenheten 101 förutom antennerna 107 och 109. Genom att antennerna är anordnade rygg mot rygg med förstärkarmodulen emellan erhålls en isolation mellan antennerna samtidigt som strålningsfälten från dessa är riktade åt diamet- ralt olika håll.Fig. 2 shows a perspective view of the antenna unit in Fig. 1. The figure shows the two patch antennas 107 and 109, respectively, arranged back to back on each side of an amplifier module 102 built by multi-chip module technology or as an ASIC. . The amplifier module 102 is thus the entire antenna unit 101 except the antennas 107 and 109. Because the antennas are arranged back to back with the amplifier module in between, an isolation is obtained between the antennas at the same time as the radiation fields from these are directed in diametrically different directions.

Genom att placera antennerna direkt på IC-kretsen undviks ledningsdragning mellan antenn och förstärkare, vilket i sin tur signifikant minskar dämpningen som sker i. konventionella repeatrar och dylikt. Detta medför i sin tur att antennenheten 516 749 kan byggas mindre eftersom värmeutvecklingen kommer att minska signifikant. Dessutom kan anordningen förses med en intern strömförsörjningskälla, vilket gör att hela antennenheten kan göras mobil.By placing the antennas directly on the IC circuit, wiring between the antenna and the amplifier is avoided, which in turn significantly reduces the attenuation that takes place in conventional repeaters and the like. This in turn means that the antenna unit 516 749 can be built smaller because the heat generation will be significantly reduced. In addition, the device can be provided with an internal power supply source, which means that the entire antenna unit can be made mobile.

Claims

516 749 PATENT CLAIMS

An antenna unit comprising at least a first and a second antenna and an amplifier arranged to amplify, a signal received at the first antenna and transmitting the signal via the second antenna, the antennas being arranged directly on an integrated circuit, which also comprises the amplifier, characterized in that the first and the second antenna are arranged back to back on opposite sides of the integrated circuit so that the radiation from the two antennas is directed in substantially diametrically opposite directions.

Unit according to Claim 1, characterized in that the antennas are patch antennas.

Unit according to one of Claims 1 to 2, characterized. that the unit is powered by an internal power supply source.

Unit according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the integrated circuit is built in multi-chip module technology or as an ASIC.

Unit according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the signal received via the first antenna is transmitted at a different frequency via the second antenna.