WO2002035644A1 - Antenna device - Google Patents

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WO2002035644A1
WO2002035644A1 PCT/DE2001/003584 DE0103584W WO0235644A1 WO 2002035644 A1 WO2002035644 A1 WO 2002035644A1 DE 0103584 W DE0103584 W DE 0103584W WO 0235644 A1 WO0235644 A1 WO 0235644A1
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WO
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antenna
frequency
connection
transmitting
receiving device
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PCT/DE2001/003584
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Inventor
Stefan Baumann
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/06Details
    • H01Q9/14Length of element or elements adjustable
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    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
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    • H01Q3/24Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
    • H01Q3/247Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching by switching different parts of a primary active element
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    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/35Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using two or more simultaneously fed points
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40Circuits
    • H04B1/44Transmit/receive switching
    • H04B1/48Transmit/receive switching in circuits for connecting transmitter and receiver to a common transmission path, e.g. by energy of transmitter

Definitions

  • the invention relates to an antenna device, in particular for mobile terminals, with an antenna, with a connection for a transmitting device and with a connection for a receiving device.
  • the invention relates to a mobile terminal with a corresponding antenna device.
  • the mobile terminals used in such systems are usually equipped with only one antenna, so that the antenna must be switched between the transmitting device, often also called the transmitting branch, and the receiving device, often also called the receiving branch.
  • This is accomplished with an antenna switch, which is connected to the antenna on one side and has two outputs for the transmitting branch and the receiving branch, between which it is possible to switch back and forth.
  • This circuit arrangement means that the output of the transmitting device and the input of the receiving device, which may be spatially far apart within the device, must be brought together to one point, namely to the changeover switch.
  • the connections for the transmitting device and for the receiving device on the antenna are arranged spatially separated. This means that the antenna is no longer seen as a single-pole as before, but as a two-pole that can be operated from two different connections. In the solution according to the invention, it is therefore no longer necessary to bring the supply lines from the transmitting device and from the receiving device to the antenna into one point.
  • the lines between the antenna and the transmitting device and between the antenna and the receiving device can be kept extremely short by a suitable position of the antenna itself or of the connections on the antenna.
  • the antenna can in principle have any shape, i.e. it can be a flat antenna, a spiral antenna or a PCB (Printed Circuit Board) antenna printed on a printed circuit board. However, it is often an antenna that extends essentially in a longitudinal direction and has, for example, an effective length of a fraction of the desired resonance frequency ⁇ , for example ⁇ / 4.
  • connections for the transmitting and receiving devices are preferably located at opposite end regions of the antenna, so that the connecting lines are minimal when the receiving device and the transmitting device are positioned differently within the device.
  • the antenna device according to the invention is particularly suitable for devices in which the antenna is integrated into the housing. is. With such an integrated antenna, both connections are easily accessible within a short distance within the housing.
  • the device can be any device that requires a corresponding antenna device. It is preferably a particularly compact mobile terminal or hand-held terminal, for example a mobile radio device or a PDA (Personal Digital Assistant).
  • a mobile radio device for example a mobile radio device or a PDA (Personal Digital Assistant).
  • PDA Personal Digital Assistant
  • the antenna device has switching means for switching the connection of the antenna to the transmitting device and / or to the receiving device on and off. These can be separate on / off switches for the connection. Alternatively, a switching device can be used that switches between the two connections, i.e. at the same time the connection to the transmitting device is switched off and the connection to the receiving device is switched on and vice versa.
  • the switching means can be electromechanical switches, preferably micromechanical switches. Alternatively, it can also be electronic switches, for example semiconductor switches such as transistors, diodes etc.
  • At least one of the two connections has a filter which filters out a frequency which corresponds to a transmission or reception frequency of a transmission or reception device arranged at the other end.
  • This filter can also be switched on and off.
  • the term “frequency” here also means a frequency range that can be narrower or wider.
  • the transmitting and receiving device send or receive in different frequencies.
  • a first filter is arranged at the connection of the transmitting device, which filters out the frequency of the receiving device and transmits signals with the frequency of the transmitting device to it.
  • a second filter is arranged at the connection of the receiving device, which filters out the frequency of the transmitting device and transmits signals at the frequency of the receiving device to the latter.
  • the filters act like open or closed switches for the respective frequencies, so that it is not necessary to switch them on and off or toggle them, but rather operate the antenna from each of the connections only in the corresponding frequency range at any time can be.
  • the filters can be constructed as band filters or band-stop filters that only filter out a desired frequency or are permeable to a desired frequency.
  • one filter can be a high pass and the other filter to be a low pass, and the cutoff frequency from which the high pass passes the signals and from which the low pass no longer passes the signals lies between the transmission and reception frequencies ,
  • a filter can be used on the one side at the connection to the receiving device and a switch on the other side at the connection to the transmitting device or vice versa.
  • the only thing that is decisive is that the components used are low-impedance for the desired frequencies, which are to be tapped from the antenna or fed into the antenna via the respective output, and on the other hand, for the frequencies which are to be fed or tapped via the other connection , are high impedance.
  • the antenna device can also be constructed as a so-called dual-band or multiband antenna device for operation in a plurality of transmission and / or reception frequency ranges.
  • the connections of the antenna can also be connected with filters and / or switching means in such a way that it is also possible to switch between several frequency bands, for example GSM and PCS (Personal Communication Services).
  • the invention is also suitable for full-duplex systems such as UMTS, AMPS or the like.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a conventional antenna device of a mobile radio device according to the prior art
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a first exemplary embodiment of the antenna device according to the invention
  • FIG. 3a shows a more precise schematic representation of the antenna device according to FIG. 2 with the reception path closed and the transmission path open
  • FIG. 3b shows a more precise schematic representation as in FIG. 3a, but with the reception path open and the transmission path closed
  • FIG. 4 shows a second exemplary embodiment of the antenna device according to the invention with electronic switches
  • FIG. 5 shows a third exemplary embodiment of the antenna device according to the invention with an electronic switch
  • FIG. 6 shows a fourth exemplary embodiment of the antenna device according to the invention with a circuit of the outputs with filters in a first variant
  • Figure 7 shows a fifth embodiment of the antenna device according to the invention with a wiring of the antenna outputs with filters in a second variant.
  • FIG. 1 shows a conventional antenna device of a mobile radio device according to the prior art.
  • the antenna 1 is connected to a changeover switch 6, which is connected via two connections to the transmitter 4 and receiver 5, respectively.
  • the connecting lines of the transmitting device 4 and the receiving device 5 must be brought together at the changeover switch 6. Since the transmitting device 4 and the receiving device 5 are generally arranged at spatially different locations within the device, a longer supply line is required for at least one of the two devices 4, 5 - here the transmitting device 4.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of the antenna device according to the invention.
  • the antenna 1 has separate connections 2, 3 for the transmitting device 4 and the receiving device 5 in each of the two end regions.
  • V Tx , V R * can be connected with adjustable voltages V Tx , V R *.
  • the ground potentials M and the connections for the adjustable voltages V Tx , V R * are each connected via coils 15 to the connecting lines from the connections 2, 3 of the antenna 1 to the transmitting device 4 and to the receiving device 5.
  • These coils 15 act as an RF block, ie they do not pass high-frequency signals, but only direct current, which is generated by the adjustable voltages V Tx , V RX .
  • a capacitor 14 is located on the transmission-side connection 2 of the antenna 1, directly next to the antenna 1, which, as a further DC block, prevents a direct current short circuit between the two ground connections M via the antenna 1.
  • This capacitor could also be arranged on the receiving side of the antenna 1.
  • the regulation of the adjustable voltages V Tx, V X can determine whether the transmission path or the reception path is switched on. Both sides can be switched separately.
  • the diodes 11, 12 are switched through when the corresponding adjustable voltages V Tx , V X are above the ground potential M.
  • a zero potential for example the housing potential of the device, is usually used as the ground potential. Accordingly, the transmission path is switched on under the condition V Tx > 0 and V RX ⁇ 0 and the reception path is switched on under the condition V Tx ⁇ 0 and V RX > 0. LU LU to to MP 1
  • both pin diodes 20, 21 have a low resistance.
  • the diode 20 consequently acts like a closed switch in the direction of the transmitting device 4.
  • the receiving connection 3 of the antenna 1 is connected to the ground potential M via the diode 21. This connection is transformed into an idle state by the ⁇ / 4 transformation line.
  • the connection 3 therefore acts like an “open connection”, ie the antenna 1 behaves like an antenna that is not connected to the receiving device 4 for the transmitting device 4.
  • V Tx > the transmitting path is consequently switched on and the receiving path is switched off.
  • both diodes 20, 21 are high-resistance and therefore act like open switches.
  • the reception-side connection 3 of the antenna 1 is no longer connected to the ground potential M and the connection of the transmission-side connection 2 to the transmission device 4 is interrupted by the diode 20.
  • the reception path is consequently switched on and the transmission path is switched off.
  • V X is applied to the connection of the ground potential M, then either the transmit path or the receive path is opened, depending on whether V Tx > V ⁇ or vice versa.
  • FIGS. 6 and 7 each show exemplary embodiments in which filters 23, 24, 25, 26 are used instead of switches, which pass certain frequency ranges at the respective connection 2, 3 of the antenna and filter out other frequency ranges.
  • filters 23, 24, 25, 26 are used instead of switches, which pass certain frequency ranges at the respective connection 2, 3 of the antenna and filter out other frequency ranges.
  • the use of such in Different frequency ranges working filters instead of switches is possible because different frequency bands are usually used for sending and receiving in wireless communication systems.
  • a filter 23, 24 is located both at the transmission-side connection 2 of the antenna 1 and at the reception-side connection 3 of the antenna 1, which filter consists of a coil 27 and a capacitor 28, which are connected by the connecting line Antenna 1 and transmitter 4 or antenna 1 and receiver 5 are connected in series against a ground potential M.
  • the filter 23 on the transmission-side connection 2 of the antenna 1 is set so that exactly the frequencies in the reception area are filtered out
  • the filter 24 on the reception-side connection 3 of the antenna 1 is set so that exactly the frequencies in the transmission area are filtered out.
  • the filter 23 on the transmission side is thus constructed in such a way that it has a high resistance at the transmission frequency and a low resistance at the reception frequency.
  • the reception-side filter 24 is constructed in such a way that it is low-resistance at the transmission frequency and high-resistance at the reception frequency.
  • filters 25, 26 are used, which are inserted directly into the connecting lines between the connections 2, 3 and the transmitting or receiving device 4, 5.
  • These filters 24, 25 each consist of coils 29 and capacitors 30 which are connected in parallel to one another.
  • These are band-stop filters, each of which only allows a very specific frequency range to pass.
  • the filter 25 on the transmission-side connection 2 of the antenna 1 accordingly allows the transmission Frequency range through, and the filter 26 on the receiving end 3 of the antenna 1 passes exactly the receiving frequency range.
  • the transmission-side filter 25 is constructed in such a way that it is low-resistance at the transmission frequency and high-resistance at the reception frequency
  • the reception-side filter 26 is constructed such that it is high-resistance at the transmission frequency and at the reception frequency. frequency low impedance.
  • any other components can also be used to construct the filters.
  • ceramic filters or surface wave filters SAW filters; surface acoustic wave filters
  • bandstops or bandpasses are used as filters. It is only important that the components for the corresponding frequencies are low-resistance or high-resistance. Instead of bandstops or bandpasses, high and low passes can also be used, which filter everything above or below a certain cutoff frequency.
  • a low-pass filter can be used at the transmission-side connection of the antenna, which passes all frequencies below 920 MHz and cuts off all frequencies above 920 MHz. There is then a corresponding high pass on the receiving side, which passes all frequencies above 920 MHz and cuts off all frequencies below 920 MHz.
  • a low pass up to 1.8 GHz and a high pass above 1.8 GHz is used at the start.
  • a low pass up to 2 GHz can be transmitted and a high pass from 2 on the receive side GHz are used.
  • the circuit variants When building a multiband system with two (dual-band system) or even more different transmission and reception frequency ranges, the circuit variants only have to be changed accordingly in order to pass the different frequency bands.
  • filters it is also possible in particular to use adjustable filters in which the filter properties can be changed, for example, by means of suitable control voltages.

Abstract

The invention relates to an antenna device comprising an antenna (1) with a connection (2) for a transmitting device (4) and with a connection (3) for a receiving device (5). In this antenna device, said connections (2, 3) for the transmitting device (4) and for the receiving device (5) are arranged in an interspaced manner on the antenna (1). The antenna device is particularly suited for mobile terminals having integrated antennas.

Description

Beschreibungdescription
Antenneneinrichtungantenna means
Die Erfindung betrifft eine Antenneneinrichtung, insbesondere für mobile Endgeräte, mit einer Antenne, mit einem Anschluß für eine Sendeeinrichtung und mit einem Anschluß für eine Empfangseinrichtung. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein mobiles Endgerät mit einer entsprechenden Antennenein- richtung.The invention relates to an antenna device, in particular for mobile terminals, with an antenna, with a connection for a transmitting device and with a connection for a receiving device. In addition, the invention relates to a mobile terminal with a corresponding antenna device.
Bei vielen heute verwendeten drahtlosen Kommunikationssystemen wie beispielsweise DECT, GSM, DAMPS handelt es sich meistens um Systeme, bei denen abwechselnd gesendet und empfangen wird (Halbduplex-Systeme) . Die in solchen Systemen verwendeten mobilen Endgeräte sind dabei üblicherweise nur mit einer Antenne ausgerüstet, so dass die Antenne zwischen der Sendeeinrichtung, häufig auch Sendezweig genannt, und der Empfangseinrichtung, häufig auch Empfangszweig genannt, umge- schaltet werden muß. Dies wird mit einem Antennenschalter bewerkstelligt, der auf einer Seite mit der Antenne verbunden ist und zwei Ausgänge für den Sendezweig und den Empfangszweig aufweist, zwischen denen hin- und hergeschaltet werden kann. Diese Schaltungsanordnung führt dazu, dass der Ausgang der Sendeeinrichtung und der Eingang der Empfangseinrichtung, die unter Umständen innerhalb des Geräts räumlich weit auseinanderliegen, zu einem Punkt, nämlich zum Umschalter, zusammengeführt werden müssen. Durch die für die Zusammenführung benötigten langen Leitungen zwischen der Sendeeinrichtung und/oder der Empfangseinrichtung und der Antenne entstehen relativ hohe elektrische Verluste. Um dies zu kompensieren, ist ein erhöhter Stromverbrauch erforderlich, was insbesondere bei mobilen Endgeräten, die in der Regel mittels eines Akkumulators betrieben werden, die Standby- und Betriebszeiten des Geräts verringert. Zudem erhöhen solche Verluste die Kosten für die Stromversorgung . Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Alternative zu dem genannten Stand der Technik zu schaffen, bei der die Leitungsverluste von und/oder zur Antenne geringer sind. Diese Aufgabe wird durch eine Antenneneinrichtung gemäß Patent- anspruch 1 und durch ein mobiles Endgerät mit einer solchen Antenneneinrichtung nach Anspruch 13 gelöst .Many of the wireless communication systems used today, such as DECT, GSM, DAMPS, are mostly systems that transmit and receive alternately (half-duplex systems). The mobile terminals used in such systems are usually equipped with only one antenna, so that the antenna must be switched between the transmitting device, often also called the transmitting branch, and the receiving device, often also called the receiving branch. This is accomplished with an antenna switch, which is connected to the antenna on one side and has two outputs for the transmitting branch and the receiving branch, between which it is possible to switch back and forth. This circuit arrangement means that the output of the transmitting device and the input of the receiving device, which may be spatially far apart within the device, must be brought together to one point, namely to the changeover switch. The long lines required for the connection between the transmitting device and / or the receiving device and the antenna result in relatively high electrical losses. To compensate for this, increased power consumption is required, which in particular in the case of mobile end devices, which are generally operated by means of a rechargeable battery, reduces the standby and operating times of the device. In addition, such losses increase the cost of the power supply. It is an object of the present invention to provide an alternative to the prior art mentioned, in which the line losses from and / or to the antenna are lower. This object is achieved by an antenna device according to patent claim 1 and by a mobile terminal with such an antenna device according to claim 13.
Erfindungsgemäß sind hierbei die Anschlüsse für die Sendeeinrichtung und für die Empfangseinrichtung an der Antenne räum- lieh getrennt angeordnet. Das heißt, die Antenne wird hier nicht mehr wie bisher als Einpol gesehen, sondern als Zwei- pol, der von zwei verschiedenen Anschlüssen gleich betrieben werden kann. Es ist daher bei der erfindungsgemäßen Lösung nicht mehr notwendig, die Zuleitungen von der Sendeeinrich- tung und von der Empfangseinrichtung zur Antenne zu einem Punkt zusammenzuführen. Durch geeignete Lage der Antenne selbst bzw. der Anschlüsse an der Antenne können die Leitungen zwischen Antenne und Sendeeinrichtung sowie zwischen Antenne und Empfangseinrichtung äußerst kurz gehalten werden.According to the invention, the connections for the transmitting device and for the receiving device on the antenna are arranged spatially separated. This means that the antenna is no longer seen as a single-pole as before, but as a two-pole that can be operated from two different connections. In the solution according to the invention, it is therefore no longer necessary to bring the supply lines from the transmitting device and from the receiving device to the antenna into one point. The lines between the antenna and the transmitting device and between the antenna and the receiving device can be kept extremely short by a suitable position of the antenna itself or of the connections on the antenna.
Die Antenne kann im Prinzip jede beliebige Form aufweisen, d.h. es kann sich um eine flächige Antenne, eine spiralförmige Antenne oder eine auf einer Leiterplatte aufgedruckte PCB (Printed Circuit Board) -Antenne handeln. Häufig jedoch handelt es sich um eine im wesentlichen sich in einer Längsrichtung erstreckende Antenne, die beispielsweise eine effektive Länge eines Bruchteils der gewünschten Resonanzfrequenz λ, beispielsweise λ/4, aufweist.The antenna can in principle have any shape, i.e. it can be a flat antenna, a spiral antenna or a PCB (Printed Circuit Board) antenna printed on a printed circuit board. However, it is often an antenna that extends essentially in a longitudinal direction and has, for example, an effective length of a fraction of the desired resonance frequency λ, for example λ / 4.
Vorzugsweise befinden sich die Anschlüsse für die Sende- und die Empfangseinrichtung dabei an entgegengesetzten Endbereichen der Antenne, so dass bei einer unterschiedlichen Lage der Empfangseinrichtung und der Sendeeinrichtung innerhalb des Geräts die Anschlussleitungen minimal sind.The connections for the transmitting and receiving devices are preferably located at opposite end regions of the antenna, so that the connecting lines are minimal when the receiving device and the transmitting device are positioned differently within the device.
Die erfindungsgemäße Antenneneinrichtung eignet sich vor allem für Geräte, bei denen die Antenne in das Gehäuse integ- riert ist. Bei einer solchen integrierten Antenne sind beide Anschlüsse auf kurzem Wege innerhalb des Gehäuses problemlos zugänglich.The antenna device according to the invention is particularly suitable for devices in which the antenna is integrated into the housing. is. With such an integrated antenna, both connections are easily accessible within a short distance within the housing.
Bei dem Gerät kann es sich um ein beliebiges Gerät handeln, das eine entsprechende Antenneneinrichtung benötigt. Vorzugsweise handelt es sich um ein besonders kompaktes mobiles Endgerät bzw. Hand-held-Endgerät, beispielsweise ein Mobilfunkgerät oder ein PDA (Personal Digital Assistant) .The device can be any device that requires a corresponding antenna device. It is preferably a particularly compact mobile terminal or hand-held terminal, for example a mobile radio device or a PDA (Personal Digital Assistant).
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Antenneneinrichtung Schaltmittel zum Ein- und Ausschalten der Verbindung der Antenne zur Sendeeinrichtung und/oder zur Empfangseinrichtung auf. Hierbei kann es sich um separate Ein- /Ausschalter der Verbindung handeln. Alternativ kann auch eine Umschalteinrichtung verwendet werden, die zwischen den beiden Verbindungen umschaltet, d.h. es wird gleichzeitig die Verbindung zur Sendeeinrichtung aus- und die Verbindung zur Empfangseinrichtung eingeschaltet und umgekehrt .In a preferred embodiment, the antenna device has switching means for switching the connection of the antenna to the transmitting device and / or to the receiving device on and off. These can be separate on / off switches for the connection. Alternatively, a switching device can be used that switches between the two connections, i.e. at the same time the connection to the transmitting device is switched off and the connection to the receiving device is switched on and vice versa.
Bei den Schaltmitteln kann es sich um elektromechanische Schalter, vorzugsweise mikromechanische Schalter, handeln. Alternativ kann es sich auch um elektronische Schalter, beispielsweise Halbleiterschalter wie Transistoren, Dioden etc. handeln.The switching means can be electromechanical switches, preferably micromechanical switches. Alternatively, it can also be electronic switches, for example semiconductor switches such as transistors, diodes etc.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist mindestens an einem der beiden Anschlüsse ein Filter angeordnet, der eine Frequenz ausfiltert, die einer Sende- oder Empfangs- frequenz einer am anderen Ende angeordneten Sende- oder Empfangseinrichtung entspricht. Dieser Filter kann auch aus- und zuschaltbar sein. Unter dem Begriff „Frequenz" ist hierbei auch ein Frequenzbereich zu verstehen, der enger oder breiter sein kann.In a further preferred exemplary embodiment, at least one of the two connections has a filter which filters out a frequency which corresponds to a transmission or reception frequency of a transmission or reception device arranged at the other end. This filter can also be switched on and off. The term “frequency” here also means a frequency range that can be narrower or wider.
Bei einein besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel senden oder empfangen die Sende- und Empfangseinrichtung in unter- schiedlichen Frequenzen. Am Anschluss der Sendeeinrichtung ist dementsprechend ein erster Filter angeordnet, der die Frequenz der Empfangseinrichtung ausfiltert und Signale mit der Frequenz der Sendeeinrichtung zu dieser durchlässt. Ent- sprechend ist am Anschluss der Empfangseinrichtug ein zweiter Filter angeordnet, der die Frequenz der Sendeeinrichtung ausfiltert und Signale mit der Frequenz der Empfangseinrichtung zu dieser durchlässt. Die Filter wirken hierbei jeweils wie offene bzw. geschlossene Schalter für die jeweiligen Frequen- zen, so dass ein Ein- und Aus- bzw. Umschalten nicht notwendig ist, sondern die Antenne zu jeder Zeit von jedem der Anschlüsse aus nur in dem entsprechenden Frequenzbereich betrieben werden kann.In a particularly preferred exemplary embodiment, the transmitting and receiving device send or receive in different frequencies. Accordingly, a first filter is arranged at the connection of the transmitting device, which filters out the frequency of the receiving device and transmits signals with the frequency of the transmitting device to it. Correspondingly, a second filter is arranged at the connection of the receiving device, which filters out the frequency of the transmitting device and transmits signals at the frequency of the receiving device to the latter. The filters act like open or closed switches for the respective frequencies, so that it is not necessary to switch them on and off or toggle them, but rather operate the antenna from each of the connections only in the corresponding frequency range at any time can be.
Die Filter können als Bandfilter bzw. Bandsperren aufgebaut werden, die nur eine gewünschte Frequenz ausfiltern oder für eine gewünschte Frequenz durchlässig sind. Alternativ ist es auch möglich, dass der eine Filter ein Hochpass und der andere Filter ein Tiefpass ist und dabei die Grenzfrequenz, ab welcher der Hochpass die Signale durchlässt und ab welcher der Tiefpass die Signale nicht mehr durchlässt, zwischen der Sende- und der Empfangsfrequenz liegt.The filters can be constructed as band filters or band-stop filters that only filter out a desired frequency or are permeable to a desired frequency. Alternatively, it is also possible for one filter to be a high pass and the other filter to be a low pass, and the cutoff frequency from which the high pass passes the signals and from which the low pass no longer passes the signals lies between the transmission and reception frequencies ,
Es ist ebenfalls möglich, die verschiedenen Varianten auf ge- eignete Weise zu kombinieren, beispielsweise sowohl Filter als auch Schalter zu verwenden. So kann zum Beispiel auf der einen Seite am Anschluss zur Empfangseinrichtung ein Filter verwendet werden und auf der anderen Seite am Anschluss zur Sendeeinrichtung ein Schalter oder umgekehrt. Entscheidend ist lediglich, dass die verwendeten Bauteile einerseits für die gewünschten Frequenzen, die über den jeweiligen Ausgang von der Antenne abgegriffen oder in die Antenne eingespeist werden sollen, niederohmig sind und andererseits für die Frequenzen, die über den jeweils anderen Anschluss eingespeist oder abgegriffen werden sollen, hochohmig sind. Die Antenneneinrichtung kann auch als sogenannte Dualbandoder Multiband-Antenneneinrichtung für einen Betrieb in mehreren Sende- und/oder Empfangsfrequenzbereichen aufgebaut sein. Dementsprechend können auch die Anschlüsse der Antenne mit Filtern und/oder Schaltmitteln so beschaltet werden, dass zusätzlich zwischen mehreren Frequenzbändern, beispielsweise GSM und PCS (Personal Communication Services) , umgeschaltet werden kann.It is also possible to combine the different variants in a suitable manner, for example using both filters and switches. For example, a filter can be used on the one side at the connection to the receiving device and a switch on the other side at the connection to the transmitting device or vice versa. The only thing that is decisive is that the components used are low-impedance for the desired frequencies, which are to be tapped from the antenna or fed into the antenna via the respective output, and on the other hand, for the frequencies which are to be fed or tapped via the other connection , are high impedance. The antenna device can also be constructed as a so-called dual-band or multiband antenna device for operation in a plurality of transmission and / or reception frequency ranges. Correspondingly, the connections of the antenna can also be connected with filters and / or switching means in such a way that it is also possible to switch between several frequency bands, for example GSM and PCS (Personal Communication Services).
Bei einer Verwendung von Filtern zur Beschaltung der Antennenanschlüsse ist die Erfindung auch für Vollduplexsysteme wie UMTS, AMPS oder dergleichen geeignet.If filters are used to connect the antenna connections, the invention is also suitable for full-duplex systems such as UMTS, AMPS or the like.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beige- fügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die im Folgenden dargestellten sowie die bereits o- ben beschriebenen Merkmale können nicht nur in den genannten Kombinationen, sondern auch einzeln oder in anderen Kombinationen erfindungswesentlich sein. Außerdem wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass bei allen dargestellten Schaltungsvarianten, gegebenenfalls unter entsprechenden Modifikationen in den Schaltungen, Sende- und Empfangspfad auch vertauscht werden können. Es stellen dar:The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings using exemplary embodiments. The features shown below and the features already described above can be essential to the invention not only in the combinations mentioned, but also individually or in other combinations. In addition, it is expressly pointed out that the transmission and reception paths can also be interchanged in all the circuit variants shown, if appropriate with corresponding modifications in the circuits. They represent:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer üblichen Antenneneinrichtung eines Mobilfunkgeräts nach dem Stand der Technik,FIG. 1 shows a schematic illustration of a conventional antenna device of a mobile radio device according to the prior art,
Figur 2 eine schematische Darstellung eines ersten Aus- fuhrungsbeispiels der erfindungsgemäßen Antenneneinrichtung,FIG. 2 shows a schematic illustration of a first exemplary embodiment of the antenna device according to the invention,
Figur 3a eine genauere schematische Darstellung der Antenneneinrichtung gemäß Figur 2 mit geschlossenem Empfangspfad und geöffnetem Sendepfad, Figur 3b eine genauere schematische Darstellung wie in Figur 3a, jedoch mit geöffnetem Empfangspfad und geschlossenem Sendepfad,FIG. 3a shows a more precise schematic representation of the antenna device according to FIG. 2 with the reception path closed and the transmission path open, FIG. 3b shows a more precise schematic representation as in FIG. 3a, but with the reception path open and the transmission path closed,
Figur 4 eine zweites Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Antenneneinrichtung mit elektronischen Schaltern,FIG. 4 shows a second exemplary embodiment of the antenna device according to the invention with electronic switches,
Figur 5 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Antenneneinrichtung mit einem elektronischen Umschalter,FIG. 5 shows a third exemplary embodiment of the antenna device according to the invention with an electronic switch,
Figur 6 ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Antenneneinrichtung mit einer Beschaltung der Ausgänge mit Filtern in einer ersten Variante,FIG. 6 shows a fourth exemplary embodiment of the antenna device according to the invention with a circuit of the outputs with filters in a first variant,
Figur 7 ein fünftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Antenneneinrichtung mit einer Beschaltung der Antennenausgänge mit Filtern in einer zweiten Variante.Figure 7 shows a fifth embodiment of the antenna device according to the invention with a wiring of the antenna outputs with filters in a second variant.
Figur 1 zeigt eine übliche Antenneneinrichtung eines Mobil - funkgeräts nach dem Stand der Technik. Die Antenne 1 ist hierbei an einen Umschalter 6 angeschlossen, der über zwei Anschlüsse jeweils mit der Sendeeinrichtung 4 bzw. Empfangseinrichtung 5 verbunden ist. Wie aus der Figur deutlich hervorgeht, müssen die Anschlussleitungen der Sendeeinrichtung 4 und der Empfangseinrichtung 5 am Umschalter 6 zusammengeführt werden. Da die Sendeeinrichtung 4 und die Empfangseinrichtung 5 in der Regel innerhalb des Geräts an räumlich unterschiedlichen Orten angeordnet sind, ist zumindest für eine der beiden Einrichtungen 4, 5 - hier die Sendeeinrichtung 4 - eine längere Zuleitung erforderlich.FIG. 1 shows a conventional antenna device of a mobile radio device according to the prior art. The antenna 1 is connected to a changeover switch 6, which is connected via two connections to the transmitter 4 and receiver 5, respectively. As can be clearly seen from the figure, the connecting lines of the transmitting device 4 and the receiving device 5 must be brought together at the changeover switch 6. Since the transmitting device 4 and the receiving device 5 are generally arranged at spatially different locations within the device, a longer supply line is required for at least one of the two devices 4, 5 - here the transmitting device 4.
Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Antenneneinrichtung. Hierbei weist die Antenne 1 in beiden Endbereichen jeweils separate Anschlüsse 2, 3 für die Sendeeinrichtung 4 und die Empfangseinrichtung 5 auf. Zwischen der _ Antenne 1 und der Sendeeinrichtung 4 befindet sich ein erster Schalter 7 und zwischen der Antenne 1 und der Emp- LU w to t J-> P1 Π o LΠ O σι o LΠFigure 2 shows a first embodiment of the antenna device according to the invention. Here, the antenna 1 has separate connections 2, 3 for the transmitting device 4 and the receiving device 5 in each of the two end regions. There is a first switch 7 between the antenna 1 and the transmitting device 4 and between the antenna 1 and the receiver LU w to t J-> P 1 Π o LΠ O σι o LΠ
IS!IS!
CC
ΦΦ
P-P-
PP
ΦΦ
3 φ n3 φ n
PJ: inPJ: in
&&
ΦΦ
HH
P- o u φ pP- o u φ p
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0 rt φ m rr0 rt φ m rr
P- JP- J
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CDCD
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1— ' =1— '=
0101
CD φCD φ
PP
--
Didi
P-P-
Φ
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Φ
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mit einstellbaren Spannungen VTx, VR* beschaltet werden können.can be connected with adjustable voltages V Tx , V R *.
Die Massepotentiale M und die Anschlüsse für die einstell- baren Spannungen VTx, VR* sind jeweils über Spulen 15 mit den Verbindungsleitungen von den Anschlüssen 2, 3 der Antenne 1 zur Sendeeinrichtung 4 bzw. zur Empfangseinrichtung 5 verbunden. Diese Spulen 15 wirken als HF-Block, d.h. sie lassen keine Hochfrequenz-Signale durch, sondern nur Gleichstrom, der durch die einstellbaren Spannungen VTx, VRX erzeugt wird.The ground potentials M and the connections for the adjustable voltages V Tx , V R * are each connected via coils 15 to the connecting lines from the connections 2, 3 of the antenna 1 to the transmitting device 4 and to the receiving device 5. These coils 15 act as an RF block, ie they do not pass high-frequency signals, but only direct current, which is generated by the adjustable voltages V Tx , V RX .
Außerdem befinden sich hinter den Dioden 11, 12 hinter den Anschlussstellen zu den einstellbaren Spannungen VTx, VRX von der Antenne 1 aus gesehen jeweils vor der Sendeeinrichtung 4 und vor der Empfangseinrichtung 5 Kondensatoren 13, die als DC-Block dienen. Diese DC-Blocks lassen nur die HF-Signale durch und sind für Gleichstrom nicht durchgängig.In addition, behind the diodes 11, 12, behind the connection points to the adjustable voltages V Tx , V RX, as seen from the antenna 1, there are capacitors 13 in front of the transmitting device 4 and in front of the receiving device 5, which serve as a DC block. These DC blocks only pass the RF signals and are not continuous for direct current.
Ebenso befindet sich am sendeseitigen Anschluss 2 der Antenne 1 unmittelbar neben der Antenne 1 ein Kondensator 14, der als weiterer DC-Block einen Gleichstrom-Kurzschluss zwischen den beiden Masseanschlüssen M über die Antenne 1 verhindert. Dieser Kondensator könnte auch empfangsseitig von der Antenne 1 angeordnet sein.Likewise, a capacitor 14 is located on the transmission-side connection 2 of the antenna 1, directly next to the antenna 1, which, as a further DC block, prevents a direct current short circuit between the two ground connections M via the antenna 1. This capacitor could also be arranged on the receiving side of the antenna 1.
Über die Regelung der einstellbaren Spannungen VTx, VX lässt sich festlegen, ob der Sendepfad oder der Empfangspfad eingeschaltet ist. Hierbei sind beide Seiten separat voneinander schaltbar. Die Dioden 11, 12 werden jeweils durchgeschaltet, wenn die entsprechenden einstellbaren Spannungen VTx, VX über dem Massepotential M liegen. Üblicherweise wird als Massepotential ein Nullpotential, beispielsweise das Gehäusepotential des Geräts, verwendet. Dementsprechend ist unter der Bedingung VTx>0 und VRX<0 der Sendepfad eingeschaltet und unter der Bedingung VTx<0 und VRX>0 der Empfangspfad eingeschaltet . LU LU to to M P1 The regulation of the adjustable voltages V Tx, V X can determine whether the transmission path or the reception path is switched on. Both sides can be switched separately. The diodes 11, 12 are switched through when the corresponding adjustable voltages V Tx , V X are above the ground potential M. A zero potential, for example the housing potential of the device, is usually used as the ground potential. Accordingly, the transmission path is switched on under the condition V Tx > 0 and V RX <0 and the reception path is switched on under the condition V Tx <0 and V RX > 0. LU LU to to MP 1
LΠ O LΠ O LΠ o LΠ tLΠ O LΠ O LΠ o LΠ t
HH
PP
P- φP- φ
PP
ΦΦ
HiHi
0 tr0 dr
33
P- QP-Q
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ΦΦ
Hi irHi ir
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Ω trΩ tr
0 tr0 dr
33
P- QP-Q
CDCD
P-P-
PP
PP
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Wird VTx>0 gewählt, so sind beide Pin-Dioden 20, 21 nieder- ohmig. Die Diode 20 wirkt folglich wie ein geschlossener Schalter in Richtung der Sendeeinrichtung 4. Der empfangs- seitige Anschluss 3 der Antenne 1 ist dagegen über die Diode 21 gegen das Massepotential M geschaltet. Durch die λ/4 Transformationsleitung wird dieser Anschluss in einen Leerlauf transformiert. Der Anschluss 3 wirkt daher wie ein „offener Anschluss", d.h. die Antenne 1 verhält sich für die Sendeeinrichtung 4 wie eine empfangsseitig unbeschaltete Antenne. Bei einer Spannung VTx>0 ist folglich der Sendepfad eingeschaltet und der Empfangspfad ausgeschaltet.If V Tx > 0 is selected, both pin diodes 20, 21 have a low resistance. The diode 20 consequently acts like a closed switch in the direction of the transmitting device 4. The receiving connection 3 of the antenna 1, on the other hand, is connected to the ground potential M via the diode 21. This connection is transformed into an idle state by the λ / 4 transformation line. The connection 3 therefore acts like an “open connection”, ie the antenna 1 behaves like an antenna that is not connected to the receiving device 4 for the transmitting device 4. At a voltage V Tx > 0, the transmitting path is consequently switched on and the receiving path is switched off.
Umgekehrt sind bei VTx<0 beide Dioden 20, 21 hochohmig und wirken daher wie geöffnete Schalter. Somit ist der empfangs- seitige Anschluss 3 der Antenne 1 nicht mehr gegen das Massepotential M geschaltet und die Verbindung des sendeseitigen Anschlusses 2 zur Sendeeinrichtung 4 ist durch die Diode 20 unterbrochen. In diesem Fall ist folglich der Empfangspfad ein- und der Sendepfad ausgeschaltet.Conversely, at V Tx <0, both diodes 20, 21 are high-resistance and therefore act like open switches. Thus, the reception-side connection 3 of the antenna 1 is no longer connected to the ground potential M and the connection of the transmission-side connection 2 to the transmission device 4 is interrupted by the diode 20. In this case, the reception path is consequently switched on and the transmission path is switched off.
Anstelle des Massepotentials kann in den beiden zuletzt genannten Ausführungsformen auch eine andere Spannung, beispielsweise eine einstellbare Spannung, angelegt werden. In diesem Fall hängt die Schaltung jeweils von den Potential- differenzen zwischen den angelegten Spannungen ab. Wird zum Beispiel im zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 am Anschluss des Massepotentials M eine Spannung VX angelegt, so ist jeweils entweder der Sendepfad oder der Empfangspfad ge- öffnet, in Abhängigkeit davon, ob VTx > V^ ist oder umgekehrt .Instead of the ground potential, another voltage, for example an adjustable voltage, can also be applied in the two last-mentioned embodiments. In this case, the circuit depends on the potential differences between the applied voltages. If, for example in the second exemplary embodiment according to FIG. 5, a voltage V X is applied to the connection of the ground potential M, then either the transmit path or the receive path is opened, depending on whether V Tx > V ^ or vice versa.
In den Figuren 6 und 7 sind jeweils Ausführungsbeispiele dargestellt, bei denen anstelle von Schaltern Filter 23, 24, 25, 26 verwendet werden, die bestimmte Frequenzbereiche am jeweiligen Anschluss 2, 3 der Antenne durchlassen und andere Frequenzbereiche ausfiltern. Die Verwendung von solchen in un- terschiedlichen Frequenzbereichen arbeitenden Filtern anstelle von Schaltern ist möglich, weil in der Regel bei den drahtlosen Kommunikationssystemen unterschiedliche Frequenzbänder zum Senden und Empfangen verwendet werden .FIGS. 6 and 7 each show exemplary embodiments in which filters 23, 24, 25, 26 are used instead of switches, which pass certain frequency ranges at the respective connection 2, 3 of the antenna and filter out other frequency ranges. The use of such in Different frequency ranges working filters instead of switches is possible because different frequency bands are usually used for sending and receiving in wireless communication systems.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 befindet sich sowohl am sendeseitigen Anschluss 2 der Antenne 1 als auch am empfangsseitigen Anschluss 3 der Antenne 1 ein Filter 23, 24, der jeweils aus einer Spule 27 und einem Kondensator 28 be- steht, die von der Verbindungsleitung zwischen Antenne 1 und Sendeeinrichtung 4 bzw. Antenne 1 und Empfangseinrichtung 5 in Reihe gegen ein Massepotential M geschaltet sind. Es handelt sich hierbei um Bandfilter 23, 24, die jeweils einen bestimmten Frequenzbereich zum Massepotential M hin auskoppeln, so dass nur Frequenzen außerhalb dieses Frequenzbereichs die Verbindungsleitung zwischen der Antenne 1 und der Sende- bzw. Empfangseinrichtung 4, 5 passieren. Der Filter 23 am sendeseitigen Anschluss 2 der Antenne 1 ist dabei so eingestellt, dass genau die Frequenzen im Empfangsbereich ausgefiltert werden, der Filter 24 am empfangsseitigen Anschluss 3 der Antenne 1 ist so eingestellt, dass genau die Frequenzen im Sendebereich ausgefiltert werden. Der sendeseitige Filter 23 ist also derart aufgebaut, dass er bei der Sendefrequenz hochoh- mig ist und bei der Empfangsfrequenz niederohmig. Der emp- fangsseitige Filter 24 ist so aufgebaut, dass er bei der Sendefrequenz niederohmig ist und bei der Empfangsfrequenz hoch- ohmig.In the exemplary embodiment according to FIG. 6, a filter 23, 24 is located both at the transmission-side connection 2 of the antenna 1 and at the reception-side connection 3 of the antenna 1, which filter consists of a coil 27 and a capacitor 28, which are connected by the connecting line Antenna 1 and transmitter 4 or antenna 1 and receiver 5 are connected in series against a ground potential M. These are bandpass filters 23, 24, each of which decouples a specific frequency range towards the ground potential M, so that only frequencies outside this frequency range pass the connecting line between the antenna 1 and the transmitting or receiving device 4, 5. The filter 23 on the transmission-side connection 2 of the antenna 1 is set so that exactly the frequencies in the reception area are filtered out, the filter 24 on the reception-side connection 3 of the antenna 1 is set so that exactly the frequencies in the transmission area are filtered out. The filter 23 on the transmission side is thus constructed in such a way that it has a high resistance at the transmission frequency and a low resistance at the reception frequency. The reception-side filter 24 is constructed in such a way that it is low-resistance at the transmission frequency and high-resistance at the reception frequency.
Beim dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 werden jeweils Filter 25, 26 eingesetzt, die direkt in die Verbindungsleitungen zwischen den Anschlüssen 2, 3 und der Sende- bzw. der Empfangseinrichtung 4, 5 eingesetzt werden. Diese Filter 24, 25 bestehen aus jeweils parallel zueinander geschalteten Spulen 29 und Kondensatoren 30. Es handelt sich hierbei um Bandsperren, die jeweils nur einen ganz bestimmten Frequenzbereich durchlassen. Der Filter 25 am sendeseitigen Anschluss 2 der Antenne 1 lässt dementsprechend genau den Sende- Frequenzbereich durch, und der Filter 26 am empfangsseitigen Anschluss 3 der Antenne 1 lässt genau den Empfangs-Frequenzbereich durch. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist also der sendeseitige Filter 25 so aufgebaut, dass er bei der Sende- frequenz niederohmig ist und bei der Empfangsfrequenz hochoh- mig, und der empfangsseitige Filter 26 ist so aufgebaut, dass er bei der Sendefrequenz hochohmig ist und bei der Empfangs- frequenz niederohmig.In the exemplary embodiment according to FIG. 7, filters 25, 26 are used, which are inserted directly into the connecting lines between the connections 2, 3 and the transmitting or receiving device 4, 5. These filters 24, 25 each consist of coils 29 and capacitors 30 which are connected in parallel to one another. These are band-stop filters, each of which only allows a very specific frequency range to pass. The filter 25 on the transmission-side connection 2 of the antenna 1 accordingly allows the transmission Frequency range through, and the filter 26 on the receiving end 3 of the antenna 1 passes exactly the receiving frequency range. In this exemplary embodiment, therefore, the transmission-side filter 25 is constructed in such a way that it is low-resistance at the transmission frequency and high-resistance at the reception frequency, and the reception-side filter 26 is constructed such that it is high-resistance at the transmission frequency and at the reception frequency. frequency low impedance.
Anstelle der Kondensatoren und Spulen können auch beliebige andere Bauteile zum Aufbau der Filter verwendet werden. In- frage kommen hier beispielsweise keramische Filter oder Ober- flächenwellenfilter (SAW-Filter; Surface Acoustic Wave- Filter) .Instead of the capacitors and coils, any other components can also be used to construct the filters. For example, ceramic filters or surface wave filters (SAW filters; surface acoustic wave filters) are possible.
Für die Funktion der Antenneneinrichtung ist es nicht zwingend erforderlich, dass als Filter Bandsperren bzw. Bandpässe eingesetzt werden. Wichtig ist lediglich, dass die Bauteile für die entsprechenden Frequenzen niederohmig bzw. hochohmig sind. Anstelle von Bandsperren bzw. Bandpässen können folglich auch Hoch- und Tiefpässe verwendet werden, die alles o- berhalb bzw. unterhalb einer bestimmten Grenzfrequenz ausfiltern.For the function of the antenna device, it is not absolutely necessary that bandstops or bandpasses are used as filters. It is only important that the components for the corresponding frequencies are low-resistance or high-resistance. Instead of bandstops or bandpasses, high and low passes can also be used, which filter everything above or below a certain cutoff frequency.
So kann beispielsweise bei einem GSM 900-System mit den obengenannten Sende- und Empfangs -Frequenzbereichen am sendeseitigen Anschluss der Antenne ein Tiefpass eingesetzt werden, der alle Frequenzen unterhalb von 920 MHz durchlässt und alle Frequenzen oberhalb von 920 MHz abschneidet. Auf der Empfangsseite befindet sich dann ein entsprechender Hochpass, der alle Frequenzen oberhalb von 920 MHz durchlässt und alle Frequenzen unterhalb von 920 MHz abschneidet.For example, in a GSM 900 system with the above-mentioned transmission and reception frequency ranges, a low-pass filter can be used at the transmission-side connection of the antenna, which passes all frequencies below 920 MHz and cuts off all frequencies above 920 MHz. There is then a corresponding high pass on the receiving side, which passes all frequencies above 920 MHz and cuts off all frequencies below 920 MHz.
Bei einem GSM 1800-System, welches eine Sendefrequenz zwi- sehen 1,71 und 1,785 GHz aufweist und einen Empfangs- Frequenzbereich zwischen 1,805 und 1,88 GHz aufweist, kann entsprechend sendeseitig ein Tiefpass bis 1,8 GHz und emp- fangsseitig ein Hochpass oberhalb von 1,8 GHz verwendet werden.In the case of a GSM 1800 system which has a transmission frequency between 1.71 and 1.785 GHz and a reception frequency range between 1.805 and 1.88 GHz, a low pass up to 1.8 GHz and a high pass above 1.8 GHz is used at the start.
Bei einem UMTS/CDMA (Code Division Multiple Access) -System mit einer Sendefrequenz zwischen 1,92 und 1,98 GHz und einer Empfangsfrequenz zwischen 2,11 und 2,17 GHz kann sendeseitig ein Tiefpass bis 2 GHz und empfangsseitig ein Hochpass ab 2 GHz verwendet werden.In a UMTS / CDMA (Code Division Multiple Access) system with a transmission frequency between 1.92 and 1.98 GHz and a reception frequency between 2.11 and 2.17 GHz, a low pass up to 2 GHz can be transmitted and a high pass from 2 on the receive side GHz are used.
Bei einem Aufbau eines Multiband-Systems mit zwei (Dualband- System) oder noch mehr verschiedenen Sende- und Empfangsfrequenz-Bereichen müssen die Schaltungsvarianten nur entsprechend verändert werden, um die verschiedenen Frequenzbänder durchzulassen. Bei der Verwendung von Filtern können insbe- sondere auch einstellbare Filter verwendet werden, bei denen beispielsweise über geeignete Steuerspannungen die Filtereigenschaften verändert werden können. When building a multiband system with two (dual-band system) or even more different transmission and reception frequency ranges, the circuit variants only have to be changed accordingly in order to pass the different frequency bands. When using filters, it is also possible in particular to use adjustable filters in which the filter properties can be changed, for example, by means of suitable control voltages.

Claims

Patentansprüche claims
1. Antenneneinrichtung mit einer Antenne (1), mit einem Anschluss für eine Sendeeinrichtung (4) und mit einem Anschluss für eine Empfangseinrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse (2, 3) für die Sendeeinrichtung (4) und die Empfangseinrichtung (5) an der Antenne (1) räumlich getrennt angeordnet sind.1. Antenna device with an antenna (1), with a connection for a transmitting device (4) and with a connection for a receiving device (5), characterized in that the connections (2, 3) for the transmitting device (4) and the receiving device (5) are spatially separated on the antenna (1).
2. Antenneneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse (2, 3) für die Sendeeinrichtung (4) und die Empfangseinrichtung (5) an entgegengesetzten Endbereichen der Antenne (1) angeordnet sind.2. Antenna device according to claim 1, characterized in that the connections (2, 3) for the transmitting device (4) and the receiving device (5) are arranged on opposite end regions of the antenna (1).
3. Antenneneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne in ein Gerät integriert ist .3. Antenna device according to claim 1 or 2, characterized in that the antenna is integrated in a device.
4 . Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , g e - k e n n z e i c hn e t du r c h Schaltmittel ( 7 , 8 , 9 , 10 , 16 , 17 ) zum Ein- und Ausschalten einer Verbindung der Antenne (1) zur Sendeeinrichtung (4) und/oder zur Empfangseinrichtung (5) und/oder zum Umschalten zwischen diesen Verbindungen.4th Antenna device according to one of Claims 1 to 3, characterized by switching means (7, 8, 9, 10, 16, 17) for switching a connection of the antenna (1) to the transmitting device (4) and / or on and off to the receiving device (5) and / or to switch between these connections.
5. Antenneneinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmittel (7, 8) einen elektromecha- nischen Schalter (7, 8) umfassen.5. Antenna device according to claim 4, characterized in that the switching means (7, 8) comprise an electromechanical switch (7, 8).
6. Antenneneinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmittel (9, 10, 16) einen elektronischen Schalter umfassen.6. Antenna device according to claim 4 or 5, characterized in that the switching means (9, 10, 16) comprise an electronic switch.
7. Antenneneinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmittel (9, 10, 16) eine als Schalter wirkende Diode (11, 12, 20, 21) umfassen. 7. Antenna device according to claim 6, characterized in that the switching means (9, 10, 16) comprise a diode (11, 12, 20, 21) acting as a switch.
8. Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen an einem der Anschlüsse (2, 3) angeordneten Filter (23, 24, 25, 26), welcher eine Frequenz ausfiltert, die einer Sende- oder Empfangsfrequenz einer am anderen Anschluss angeordneten Sende- oder Empfangseinrichtung (4, 5) entspricht.8. Antenna device according to one of claims 1 to 7, characterized by a filter (23, 24, 25, 26) arranged on one of the connections (2, 3), which filters out a frequency that corresponds to a transmission or reception frequency of one at the other connection arranged transmitting or receiving device (4, 5) corresponds.
9. Antenneneinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinrichtung (4) und die Empfang- seinrichtung (5) in unterschiedlichen Frequenzen senden oder empfangen, und am Anschluss (2) der Sendeeinrichtung (4) ein erster Filter (23, 25) angeordnet ist, welcher die Frequenz der Empfangseinrichtung (5) ausfiltert und Signale mit der Frequenz der Sendeeinrichtung (4) zur Sendeeinrichtung (4) durchlässt, und am Anschluss (3) der Empfangseinrichtung (5) ein zweiter Filter (24, 26) angeordnet ist, welcher die Frequenz der Sendeeinrichtung (4) ausfiltert und Signale mit der Frequenz der Empfangseinrichtung (5) zur Empfangseinrichtung (5) durch- lässt.9. Antenna device according to claim 8, characterized in that the transmitting device (4) and the receiving device (5) transmit or receive at different frequencies, and at the connection (2) of the transmitting device (4) a first filter (23, 25) is arranged, which filters out the frequency of the receiving device (5) and passes signals at the frequency of the transmitting device (4) to the transmitting device (4), and a second filter (24, 26) is arranged on the connection (3) of the receiving device (5) , which filters out the frequency of the transmitting device (4) and transmits signals at the frequency of the receiving device (5) to the receiving device (5).
10. Antenneneinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Filter (23, 24, 25, 26) Bandfilter umfassen, die nur eine gewünschte Frequenz ausfiltern oder für eine gewünschte Frequenz durchlässig sind.10. Antenna device according to claim 9, characterized in that the filters (23, 24, 25, 26) comprise band filters which only filter out a desired frequency or are permeable to a desired frequency.
11. Antenneneinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Filter einen Hochpass um- fasst und der andere Filter einen Tiefpass umfasst .11. Antenna device according to claim 8 or 9, characterized in that the one filter comprises a high pass and the other filter comprises a low pass.
12. Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenneneinrichtung eine Multiband-Antenneneinrichtung ist.12. Antenna device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the antenna device is a multiband antenna device.
13. Mobiles Endgerät mit einer Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12. 13. Mobile terminal with an antenna device according to one of claims 1 to 12.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3818480A (en) * 1971-07-12 1974-06-18 Magnavox Co Method and apparatus for controlling the directivity pattern of an antenna
EP0546803A1 (en) * 1991-12-11 1993-06-16 AT&amp;T WIRELESS COMMUNICATIONS PRODUCTS LTD. Diversity antenna
EP0578160A1 (en) * 1992-07-08 1994-01-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Antenna switching apparatus selectively connecting antenna with transmitter or receiver
US5486836A (en) * 1995-02-16 1996-01-23 Motorola, Inc. Method, dual rectangular patch antenna system and radio for providing isolation and diversity

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3818480A (en) * 1971-07-12 1974-06-18 Magnavox Co Method and apparatus for controlling the directivity pattern of an antenna
EP0546803A1 (en) * 1991-12-11 1993-06-16 AT&amp;T WIRELESS COMMUNICATIONS PRODUCTS LTD. Diversity antenna
EP0578160A1 (en) * 1992-07-08 1994-01-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Antenna switching apparatus selectively connecting antenna with transmitter or receiver
US5486836A (en) * 1995-02-16 1996-01-23 Motorola, Inc. Method, dual rectangular patch antenna system and radio for providing isolation and diversity

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