DE69117424T2

DE69117424T2 - Antennenumschaltanordnung für einen Sende-Empfänger mit zwei Betriebsarten

Info

Publication number: DE69117424T2
Application number: DE69117424T
Authority: DE
Inventors: Seijiro Ishizuka; Kitakubo Kazuto
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1990-10-18
Filing date: 1991-10-18
Publication date: 1996-08-01
Anticipated expiration: 2011-10-19
Also published as: US5276914A; DE69117424D1; EP0481825A3; SG85074A1; EP0481825B1; EP0481825A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antennenumschalteinrichtung für einen Sender-Empfänger mit zwei Betriebsarten zur Benutzung in einem Mobiltelefon eines Mobiltelefonsystems.
In den USA steht ein Mobiltelefonsystem für zwei Betriebsarten (Digital-Betriebsart und Analog-Betriebsart) zur Verfügung, und in dem Mobiltelefonsystem wird ein Zeitmultiplex-Mehrfachzugriffssystem oder TDMA- (Time Division Multiple Access-)System benutzt.
Das TDMA-System wird im folgenden beschrieben.
Anfänglich werden eine Vielzahl von Kanälen, wobei jeweils der eine Rahmen jedes derselben 40 ms lang ist, eingerichtet, und jeder Rahmen derselben ist aus sechs Zeit-Schlitzen (Schlitze 1 bis 6) zusammengesetzt. Jeder Schlitz hat eine Länge von 162 Zeichen (= 324 bits). In der ersten Betriebsform werden zwei Schlitze (Schlitze 1, 4, Schlitze 2, 5 u. Schlitze 3, 6), die mit einem gleichen Intervall in jedem Rahmen angeordnet sind, als ein Kanal des Vollraten Verkehrskanals benutzt, und der eine existierende Hochfrequenzkanal wird durch drei Kanäle mehrfach ausgenutzt. Bei den zukünftigen Betriebsformen oder Diensten wird für den Halbraten-Verkehrskanal jeder beliebige Schlitz innerhalb jedes Rahmens als ein Kanal des Verkehrskanals benutzt, und ein Hochfrequenzkanal wird durch sechs Kanäle mehrfach ausgenutzt.
In dem Mobiltelefon wird die Sende- und Empfangsrahmen- Zeitsteuerung auf der Grundlage des Intervalls eines Zeit- Schlitzes + 44 Zeichen bestimmt, und das Senden hat Vorrang vor dem Empfangen. Diese Referenzposition wird als Standard-Versatzreferenz bezeichnet. Die Sende-Zeitsteuerung des Mobiltelefons wird mittels der Basisstation derart durchgeführt, daß das Senden durch die zeitliche Abstimmung zu einem früheren Zeitpunkt als dem der Referenzposition stattfinden kann, und wird so eingestellt, daß keine gegenseitige Störung mit anderen Schlitzen auf das Empfangen in der Basisstation hin auftrittt.
Dementsprechend führt z. B. in den Schlitzen 1 bis 6 eines Rahmens ein Mobiltelefon A zwischen sich und der Basisstation Abläufe für "Senden" (Schlitz 1), "Empfangen" (Schlitz 2), "Ruhezustand" (Schlitz 3), "Senden" (Schlitz 4), "Empfangen" (Schlitz 5), "Ruhezustand" (Schlitz 6) aus, und ein Mobiltelefon B führt in ähnlicher Weise Abläufe für "Senden", "Empfangen" und "Ruhezustand" der Schlitzs 1 bis 6 mit einer Zeitverzögerung um einen Schlitz gegenüber dem Mobiltelefon A aus. Ferner führt ein Mobiltelefon C Abläufe für "Senden", "Empfangen" und "Ruhezustand" von ähnlichen Schlitzen 1 bis 6 mit einer Zeitverzögerung um einen Schlitz gegenüber dem Mobiltelefon B aus. Diese Prozesse werden im folgenden der Reihe nach wiederholt.
Ein Schlitz-Format des Mobiltelefons ist relativ zu der Basisstation aus Abschnitten für "Sicherheitsabstandszeit", "Konzentrationszeit", "Daten", "Synchronisation (sync. slow)", "zugeordneter Steuerkanal", "Prüfcode (coded digital verification color code)" und "Daten" in dieser Reihenfolge zusammengesetzt. Andererseits ist ein Schlitz- Format der Basisstation relativ zu dem Mobiltelefon aus Abschnitten für "Synchronisation (sync. slow)", "zugeordneter Steuerkanal", "Daten", "Prüfcode (coded digital venfication color code)", "Daten" und "Hilfsbereich". Beiläufig bemerkt werden die Daten als der Benutzerinformationsbereich benutzt.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß das Telefonsystem für die Digital-Betriebsart auf dem Sende/ Empfangs-Umschaltsystem basiert, während das Telefonsystem für die Analog-Betriebsart auf dem Simultan-Sende/Empfangs System basiert.
Als die Trägerfrequenz ist dem Senden (zum Empfangen bei der Basisstation) in dem Mobiltelefon das Frequenzband von 824 bis 849 MHz zugeteilt bzw. das Frequenzband von 869 bis 894 MHz dem Empfangen (Senden von der Basisstation) bei dem Mobiltelefon zugeteilt. Jedes dieser Bänder ist mit einem Intervall von 30 kHz unterteilt, und jedem der unterteilten Bänder ist ein Hochfrequenzkanal zugeteilt.
Im folgenden wird ein Beispiel für eine herkömmliche Sende- und Empfangsschaltung für ein Mobiltelefon in dem Mobiltelefonsystem mit zwei Betriebsarten, das in den USA zur Verfügung steht, anhand von Fig. 1 aus den vorliegenden Figuren beschrieben.
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß eine Sendeschaltung 1 und eine Empfangsschaltung 2 über eine sende/Empfangs-Schaltung 20 mit einer Sende/Empfangs-Antenne 3 verbunden sind. Die Sende/Empfangs-Schaltung 20 kann ein dielektrisches Filter sein, welches aus einem empfangsseitigen Bandpaßfilter mit hohem Q-Wert, das ein Empfangs-Hochfrequenzsignal durchläßt, dessen Trägerfrequenz z. B. 880 MHz beträgt, und aus einem sendeseitigen Bandpaßfilter mit hohem Q-Wert, das ein gesendetes Hochfrequenzsignal durchläßt, dessen Trägerfrequenz z. B. 835 MHz beträgt, zusammengesetzt ist. Eine Einfügungsdämpfung der Sende/Empfangs-Schaltung 20 beträgt ungefähr 2,0 dB auf der Sendeseite und ungefähr 2,7 dB auf der Empfangsseite.
Im folgenden wird ein Schaltungsaufbau der Sendeschaltung 1 beschrieben. Wie in Fig. 1 gezeigt, wird ein moduliertes Audiosignal, das an einen Eingangsanschluß 28 gelegt ist, einem Mischkreis 26 in einem Frequenzumsetzer 25 zugeführt und in seiner Frequenz umgesetzt. Der Frequenzumsetzer 25 besteht aus dem Mischkreis 26 und einem örtlichen Oszillator 27. Das in seiner Frequenz umgesetzte modulierte Audio signal wird dann von dem Mischkreis 26 durch ein Bandpaßfilter 20 einem Hochfrequenz-Leistungsverstärker 12 zugeführt und durch diesen verstärkt. Das Sende-Hochfrequenzsignal aus dem Leistungsverstärker 12 wird durch einen Richtungsleiter 11 und die Sende/Empfangs-Schaltung 20 der Sende/Empfangs-Antenne 3 zugeführt, von welcher das Sende- Hochfrequenzsignal ausgesendet wird.
Als nächstes wird ein Schaltungsaufbau der Empfangsschaltung 2 beschrieben. Wie in Fig. 1 gezeigt, wird ein Empfangs-Hochfrequenzsignal aus der Sende/Empfangs-Schaltung mittels eines Hochfrequenzverstärkers 9 verstärkt und dann durch ein Bandpaßfilter 8 einem Mischkreis 22 eines Frequenzumsetzers 21 zugeführt, in dem es in seiner Frequenz umgesetzt wird. Der Frequenzumsetzer 21 besteht aus dem Mischkreis 22 und dem örtlichen Oszillator 27, der gemeinsam von der Sendeschaltung 1 und der Empfangsschaltung 2 benutzt wird. Das in seiner Frequenz umgesetzte modulierte Audiosignal aus dem Mischkreis 22 wird einem Ausgangsanschluß 24 zugeführt.
In dem Beispiel für die herkömmliche Sende/Empfangs-Schaltung muß, da das Sende-Hochfrequenzsignal und das Empfangs- Hochfrequenzsignal durch die Sende/Empfangs-Schaltung geleitet werden, die in der Digital-Betriebsart eine große Einfügungsdämpfung hat, ein Verstärkungsfaktor des Hochfrequenzverstärkers zum Verstärken des Sende-Hochfrequenzsignals erhöht werden, und es muß ein Verstärkungsfaktor des Hochfrequenzverstärkers zum Verstärken des empfangenen Hochfrequenzsignals erhöht werden, was unvermeidlich dazu führt, daß die Leistung, welche zum Senden und Empfangen erforderlich ist, entsprechend um den Betrag der Einfügungsdämpfung der Sende/Empfangs-Schaltung erhöht werden
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegende Erfindung, eine verbesserte Antennenumschalteinrichtung für einen Sender-Empfänger für zwei Betriebsarten zu schaffen, bei dem die zuvorgenannten Mängel des Standes der Technik beseitigt werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Antennenumschalteinrichtung für einen Sender-Empfänger für zwei Betriebsarten vorgesehen, der eine Sende/Empfangs-Antenne, eine Sendeschaltung, eine Empfangsschaltung und eine Frequenzweiche mit einer großen Einfügungsdämpfung hat, die für die Sende/Empfangs-Antenne, die Sendeschaltung und die Empfangsschaltung vorgesehen ist, welche Frequenzweiche ein Sende- Hochfrequenzsignal und ein Empfangs-Hochfrequenzsignal, die unterschiedliche Trägerfrequenzen haben, voneinander trennt, in welcher Antennenumschalteinrichtung ein Senden und Empfangen in Digital-Betriebsart und ein Senden und Empfangen in Analog-Betriebsart eines Simultan-Sende/Empfangssystems möglich sind, gekennzeichnet durch
einen Analog/Digital-Umschalter, dessen beweglicher Kontakt zum Senden mit der Sendeschaltung verbunden wird und dessen feststehender Kontakt auf der Analogseite mit der Frequenzweiche verbunden ist,
ein Sende/Empfangs-Umschaltmittel, das mit den Sende- und Empfangsschaltungen zum Umschalten zwischen Senden und Empfangen in zumindest der Digital-Betriebsart verbunden ist,
wobei der feststehende Kontakt auf der Digitalseite des Analog/Digital-Umschalters mit dem Sende/Empfangs-Umschaltmittel in zumindest der Digital-Betriebsart verbunden ist, wodurch die Frequenzweiche in der Digital-Sendebetriebsart umgangen wird.
Demzufolge kann die vorliegende Erfindung eine Antennenumschalteinrichtung für einen Sender-Empfänger für zwei Be triebsarten schaffen, bei dem der Stromverbrauch in der Digital-Betriebsart verringert werden kann.
Die vorliegende Erfindung kann außerdem eine Antennenumschalteinrichtung für einen Sender-Empfänger für zwei Betriebsarten schaffen, bei dem die Anordnung vereinfacht werden kann.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt die Antennenumschalteinrichtung ferner einen ersten weiteren Analog/Digital-Umschalter, dessen beweglicher Kontakt mit der Sende/Empfangs-Antenne verbunden ist, einen zweiten weiteren Analog/Digital-Umschalter, dessen der Analog-Betriebsart zugeordneter feststehender Kontakt und dessen beweglicher Kontakt zwischen die Frequenzweiche und die Empfangsschaltung geschaltet sind, und bei der das Sende/Empfangs-Umschaltmittel einen Sende/Empfangs-Umschalter umfaßt, dessen sendeseitiger feststehender Kontakt und dessen empfangsseitiger feststehender Kontakt jeweils mit der Sendeschaltung bzw. der Empfangsschaltung verbunden sind und der das Senden und das Empfangen in der Digital-Betriebsumschaltet, ein Sperrfilter mit niedriger Einfügungsdämpfung, das zwischen den ersten Analog/Digital-Umschalter und den Sende/Empfangs-Umschalter geschaltet ist und ein frequenzhöheres Band eines Streusignals sperrt, das durch die Schaltbetätigung des Sende/Empfangs-Umschalters verursacht wird, und ein Bandpaßfilter mit niedriger Einfügungsdämpfung, das zwischen den Sende/Empfangs-Umschalter und den zweiten Analog/Digital-Umschalter geschaltet ist und das Empfangs-Hochfrequenzsignal durchläßt.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt die Antennenumschalteinrichtung ferner einen ersten weiteren Analog/Digital-Umschalter, dessen beweglicher Kontakt mit der Sende/Empfangs-Antenne über ein Bandpaßfilter mit niedriger Einfügungsdämpfung verbunden ist, welches das Sende-Hochfrequenzsignal und das Empfangs-Hoch frequenzsignal durchläßt, einen zweiten weiteren Analog/Digital-Umschalter, dessen beweglicher Kontakt mit der Frequenzweiche verbunden ist und dessen der Analog-Betriebsart zugeordneter feststehender Kontakt mit dem der Analog-Betriebsart zugeordneten feststehenden Kontakt des ersten Analog/Digital-Umschalters verbunden ist, einen 3-Anschlüsse-Richtungsleiter mit niedriger Einfügungsdämpfung, der erste, zweite und dritte Anschlüsse hat, wobei der erste Anschluß mit der Sendeschaltung und der dritte Anschluß mit dem der Digital-Betriebsart zugeordneten feststehenden Kontakt des zweiten weiteren Analog/Digital-Umschalters verbunden ist und wobei bei dem erstgenannten Analog/Digital- Umschalter der bewegliche Kontakt mit dem zweiten Anschluß des 3-Anschlüsse-Richtungsleiters verbunden ist, der der Analog-Betriebsart zugeordnete feststehende Kontakt mit der Frequenzweiche und der der Digital-Betriebsart zugeordnete feststehende Kontakt mit dem der Digital-Betriebsart zugeordneten feststehenden Kontakt des ersten weiteren Analog/ Digital-Umschalters verbunden ist.
Mit dieser Ausführungsform kann die vorliegende Erfindung eine Antennenumschalteinrichtung für einen Sender-Empfänger für zwei Betriebsarten zur Verfügung stellen, in dem ein Sende/Empfangs-Umschaltsteuersignal, das einem Sende/Empfangs-Umschalter zugeführt wird, nicht erzeugt werden muß.
Gemäß den zuvor beschriebenen Ausführungsformen der vorhegenden Erfindung ist, da das Sende-Hochfrequenzsignal und das Empfangs-Hochfrequenzsignal nicht mittels einer Frequenzweiche mit großer Einfügungsdämpfung in der Digital- Betriebsart verarbeitet werden und da das Sende-Hochfrequenzsignal und das Empfangs-Hochfrequenzsignal jeweils mittels des Sperrfilters mit kleiner Einfügungsdämpfung verarbeitet werden und außerdem das Empfangs-Hochfrequenzsignal mittels des Bandpaßfilters mit kleiner Einfügungsdämpfung verarbeitet wird, die Dämpfung des Empfangs-Hochfrequenzsignals, das an der Sende/Empfangs-Antenne empfan gen wird, klein, so daß der Verstärkungsfaktor des Hochfrequenzverstärkers verringert sein kann. Als Folge davon muß das Sende-Hochfrequenzsignal nicht so hoch mittels des Hochfrequenzverstärkers verstärkt werden, und demzufolge kann der Verstärkungsfaktor des Hochfrequenzverstärkers klein sein. Daher kann der Leistungsverbrauch in der Digital-Betriebsart sowohl beim Senden als auch beim Empfangen verringert werden, um auf diese Weise den Gesamtleistungsverbrauch in the Digital-Betriebsart verglichen mit demjenigen beim Stand der Technik beträchtlich zu verringern.
Ferner muß gemäß der vorliegenden Erfindung, da das Sende- Hochfrequenzsignal in der Digital-Betriebsart nicht mittels der Frequenzweiche mit großer Einfügungsdämpfung, sondern mittels des Bandpaßfilters mit kleiner Einfügungsdämpfung und des 3-Anschlüsse-Richtungsleiters mit kleiner Einfügungsdämpfung verarbeitet wird, das Sende-Hochfrequenzsignal nicht so hoch mittels des Hochfrequenzverstärkers verstärkt werden, so daß der Verstärkungsfaktor des Hochfrequenzverstärkers klein sein kann, um auf diese Weise den Leistungsverbrauch zu verringern. Überdies muß, da das Empfangs-Hochfrequenzsignal nicht nur mittels des Bandpaßfilters mit kleiner Einfügungsdämpfung und des 3-Anschlüsse- Richtungsleiters mit kleiner Einfügungsdämpfung, sondern auch mittels der Frequenzweiche mit großer Einfügungsdämpfung verarbeitet wird, der Verstärkungsfaktor des Hochfrequenzverstärkers in der Empfangsschaltung nicht erhöht sein. In diesem Fall kann der Gesamtleistungsverbrauch in der Digital-Betriebsart verglichen mit demjenigen beim Stand der Technik verringert sein.
Die zuvor genannte und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der im folgenden gegeben, ins einzelne gehenden Beschreibung veranschaulichender Ausführungsbeispiele derselben ersichtlich, wobei die Beschreibung anhand mehrerer Figuren erfolgt, in denen gleiche Bezugszeichen verwendet sind, um gleiche oder ähnliche Teile in den verschiedenen Darstellungen zu bezeichnen.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild, das ein Beispiel einer Antennenumschalteinrichtung für einen Sender-Empfänfür zwei Betriebsarten nach dem Stand der Technik darstellt.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der Antennenumschalteinrichtung für einen Sender-Empfänger für zwei Betriebsarten gemäß der vorliegende Erfindung.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild, das ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild, das ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Anhand von Fig. 2 wird im folgenden ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben, in welchem Ausführungsbeispiel die vorliegende Erfindung auf ein Nobiltelefon in dem 2-Betriebsarten-Mobiltelefonsystem angewendet ist, das in den USA verfügbar ist und ähnlich demjenigen gemäß dem zuvor beschriebenen Beispiel aus dem Stand der Technik ist. In Fig. 2 sind gleiche Teile, die denjenigen in Fig. 1 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen und müssen an dieser Stelle nicht nochmals beschrieben werden.
Wie in Fig. 2 gezeigt, enthalten Analogbetriebsart/Digitalbetriebsart-Umschalter 14, 15 bzw. 16 bewegliche Kontakte 14m, 15m, 15m, der Analog-Betriebsart zugeordnete feststehende Kontakts 14a, 15a, 16a und der Digital-Betriebsart zugeordnete feststehende Kontakts 14d, 15d, 16d. Diese Analogbetriebsart/Digitalbetriebsart-Umschalter 14, 15 u. 16 werden im folgenden aus Gründen der Einfachheit als A/D- Umschalter bezeichnet.
Ein Sende/Empfangs-Umschalter 17 enthält einen beweglichen Kontakt 17m, einen sendeseitigen feststehenden Kontakt 17t und einen empfangsseitigen feststehenden Kontakt 17r.
Eine Sende/Empfangs-Antenne 3 ist mit dem beweglichen Kontakt 14m des A/D Umschalters 14 verbunden, und der bewegliche Kontakt 15m des A/D Umschalters ist mit einem Hochfrequenzverstärker 9 einer Empfangsschaltung 2 verbunden. Der Ausgangsanschluß des Hochfrequenzverstärkers 9 ist mit einem Bandpaßfilter 8 verbunden, von dem aus ein Empfangs- Hochfrequenzsignal an einen Ausgangsanschluß 10 gelegt wird.
Ein Sende-Hochfrequenzsignal, das an einen Eingangsanschluß 13 gelegt ist, wird durch einen Hochfrequenzverstärker 12 und einen Richtungsleiter 11 an den beweglichen Kontakt 16m des A/D Umschalters 16 geführt.
Außerdem ist ein dielektrisches Bandpaßfilter 5 für die Analog-Betriebsart gezeigt, das einen Durchlaßbereich für ein Empfangs-Hochfrequenzsignal hat, dessen Trägerfrequenz z. B. 880 MHz beträgt, und es ist ein dielektrisches Bandpaßfilter 6 gezeigt, das in ähnlicher Weise in der Analog- Betriebsart einen Durchlaßbereich für ein Sende-Hochfrequenzsignal hat, dessen Trägerfrequenz z. B. 835 MHz beträgt. Die Einfügungsdämpfungen der dielektrischen Bandpaßfilter 5 u. 6 haben beispielsweise jeweils eine Größe von 2 bis 3 dB.
Der feststehende Kontakt 14a des A/D-Umschalters 14 ist durch das Bandpaßfilter 5 mit dem feststehenden Kontakt 15a des A/D-Umschalter 15 verbunden, und der feststehende Kontakt 16a des A/D-Umschalters 16 ist durch das Bandpaßfilter 6 mit dem feststehenden Kontakt 14a des A/D-Umschalters 14 verbunden.
Ein feststehender Kontakt 17r eines Sende/Empfangs-Umschalters 17 ist mit dem feststehenden Kontakt 15d des A/D-Umschalters 15 durch ein Bandpaßfilter 7 mit niedriger Einfügungsdämpfung verbunden, das einen Durchlaßbereich für ein empfangenes Hochfrequenzsignal hat, dessen Trägerfrequenz auf einen Empfang in der Digital-Betriebsart hin 880 MHz beträgt. Der feststehende Kontakt 16d des A/D-Umschalters 16 ist mit dem feststehenden Kontakt 17t des Sende/Empfangs-Umschalters 17 verbunden, und der bewegliche Kontakt 17m des Sende/Empfangs-Umschalters 17 ist mit dem feststehenden Kontakt 14d des A/D-Umschalters 14 über ein 2-Weg- Tiefpaßfilter 4 verbunden, das eine Grenzfrequenz eines frequenzhöheren Bands eines Streuausgangssignals aufweist, welches durch die Schaltbetätigung des Umschalters 17 verursacht wird, oder das Duchlaßbereiche sowohl für die Sende- als auch die Empfangs-Hochfrequenzsignale hat, deren Trägerfrequenzen 835 MHz bzw. 880 MHz betragen.
In der Analog-Betriebsart sind die beweglichen Kontakte 14m, 15m, 16m der A/D-Umschalter 14, 15 u. 16 mit deren der Analog-Betriebsart zugeordneten feststehenden Kontakts 14a, 15a bzw. 16a verbunden. In diesem Fall können das Senden und Empfangen in derselben Art und Weise ausgeführt werden. Dementsprechend kann in diesem Fall in der Analog-Betriebsart, falls die Bandpaßfilter 5 u. 6 durch die Sende/Empfangs-Schaltung 20 in dem Beispiel nach dem Stand der Technik, das in Fig. 1 gezeigt ist, ersetzt werden, der Schaltungsaufbau gemäß Fig. 2 zu demselben wie demjenigen des in Fig. 1 gezeigten Beispiels aus dem Stand der Technik werden.
In der Digitalbetriebsart sind die beweglichen Kontakte 14m, 15m u. 16m der A/D-Umschalter 14, 15 u. 16 mit deren der Digital-Betriebsart zugeordneten feststehenden Kontakten 14d, 15d bzw. 16d verbunden. In Reaktion auf einen Sende- oder einen Empfangsvorgang wird die Stellung des beweglichen Kontakts 17m des Sende/Empfangs-Umschalters 17 selektiv zu dem sendeseitigen feststehenden Kontakt 17t bzw. dem empfangsseitigen feststehenden Kontakt 17r hin geändert.
Da weder das Sende-Hochfrequenzsignal noch das Empfangs- Hochfrequenzsignal mittels der dielektrischen Bandpaßfilter 5 u. 6 verarbeitet wird, die jeweils die große Einfügungsdämpfung haben, und da die Einfügungsdämpfung des Tiefpaßfilters 4, das den Durchlaßbereich für das Sende-Hochfrequenzsignal und das empfangene Hochfrequenzsignal hat, und die Einfügungsdämpfung des Bandpaßfilters 7, das den Durchlaßbereich für das empfangene Hochfrequenzsignal hat, beide klein sind, wird die Dämpfung des Empfangs-Hochfrequenzsignals, welches mittels der Sende/Empfangs-Antenne 3 empfangen ist, derart niedergehalten, daß sie ausreichend klein ist, um dadurch den Verstärkungsfaktor des Hochfrequenzverstärkers 9 dementsprechend zu erniedrigen. Daher genügt es, da das Sende-Hochfrequenzsignal nicht so hoch mittels des Hochfrequenzverstärkers 12 verstärkt werden muß, daß der Verstärkungsfaktor des Hochfrequenzverstärkers 12 klein ist. Dementsprechend kann der Leistungsverbrauch in der Digital-Betriebsart sowohl bei Sende- als auch bei Empfangsvorgängen verringert werden, um dadurch den Gesamtleistungsverbrauch in der Digital-Betriebsart verglichen mit demjenigen des Beispiels nach dem Stand der Technik beträchtlich herabzusetzen.
Im folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand von Fig. 3 beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel kann der Schaltungsaufbau der Antennenumschalteinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verglichen mit demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 2 gezeigt ist, weiter vereinfacht sein. Das heißt, daß in diesem Ausführungsbeispiel die in dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehenen A/D-Umschalter 14, 15 und das Bandpaßfilter 7 fortgelassen sind. In Fig. 3 sind gleiche Teile, die denjenigen in Fig. 2 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und müssen daher an dieser Stelle nicht nochmals im einzelnen beschrieben werden.
Die Sende/Empfangs-Antenne 3 ist durch das Tiefpaßfilter 4 mit dem beweglichen Kontakt 17m des Sende/Empfangs-Umschalters 17 verbunden, und der der Digital-Betriebsart zugeordnete feststehende Kontakt 16d des A/D-sUmschalters 16 ist direkt mit dem sendeseitigen feststehenden Kontakt 17t des Sende/Empfangs-Umschalters 17 verbunden. In diesem Fall ist die Ausgangsseite des Bandpaßfilters 5 direkt mit dem Hochfrequenzverstärker 9 der Empfangsschaltung 2 verbunden. Der restliche Teil des Schaltungsaufbaus gemäß Fig. 3 ist ähnlich demjenigen gemäß Fig. 2.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist, obwohl der Leistungsverbrauch beim Empfangen erhöht ist, weil das empfangene Hochfrequenzsignal mittels des dielektrischen Bandpaßfilters 5 verarbeitet wird, welches eine große Einfügungsdämpfung in der Digital-Betriebsart hat,! der Leistungsverbrauch ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 beim Senden verringert. Demzufolge kann der Gesamtleistungsverbrauch der Anordnung der Einrichtung über alles in der Digital-Betriebsart verglichen mit demjenigen des Beispiels aus dem Stand der Technik veringert sein.
Fig. 4 zeigt in Form eines Blockschaltbilds ein drittes Ausführungsbeispiel der Antennenumschalteinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. In diesem Fall ist der Sende/ Empfangs-Umschalter 17, der in Fig. 2 u. Fig. 3 gezeigt ist, fortgelassen. In Fig. 4 sind gleiche Teile, die denjenigen in Fig. 3 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wie in Fig. 4 gezeigt, haben die A/D-Umschalter 14, 15 u. 16 jeweils die beweglichen Kontakte 14m, 15m u. 16m, die der Analog-Betriebsart zugeordneten feststehenden Kontakte 14a, 15a u. 16a und die der Digital-Betriebsart zugeordneten feststehenden Kontakte 14d, 15d u. 16d.
Die Sende/Empfangs-Antenne 3 ist mit dem beweglichen Kontakt 14m des A/D Umschalters 14 über das 2-Weg-Tiefpaßfilter 4 mit niedriger Einfügungsdämpfung verbunden, das die Durchlaßbereiche sowohl für die Sende- als auch die Empfangs-Hochfrequenzsignale hat, deren Trägerfrequenzen 835 MHz bzw. 880 MHz betragen.
Das dielektrische Bandpaßfilter 5 hat den Durchlaßbereich für das Empfangs-Hochfrequenzsignal, dessen Trägerfrequenz in der Analog-Betriebsart z. B. 880 MHz beträgt, und das dielektrische Bandpaßfilter 6 hat den Durchlaßbereich für das Sende-Hochfrequenzsignal, dessen Trägerfrequenz in ähnlicher Weise in der Analog-Betriebsartis z. B. 835 MHz beträgt. Die Einfügungsdämpfungen der dielektrischen Bandpaßfilter 5 u. 6 haben jeweils eine Größe von 2 bis 3 dB.
Der der Analog-Betriebsart zugeordnete feststehende Kontakt 14a des A/D-Umschalters 14 ist direkt mit dem der Analog- Betriebsart zugeordneten feststehenden Kontakt isa des A/D- Umschalters 15 verbunden. Der bewegliche Kontakt 15m des A/D-Umschalters 15 ist durch das Bandpaßfilter 5 mit dem Hochfrequenzverstärker 9 der Empfangsschaltung 2 verbunden, und der Ausgangsanschluß des Hochfrequenzverstärkers 9 ist mit dem Bandpaßfilter 8 verbunden, durch welches das Empfangs-Hochfrequenzsignal an den Ausgangsanschluß 10 gelegt wird.
Ein 3-Anschlüsse-Richtungsleiter 18 enthält erste, zweite und dritte Anschlüsse 18A, 18B u. 18C und ist aus einer Trennstufenschaltung gebildet, die derartige Charakteristika hat, daß ein Signal von dem ersten Anschluß 18A zu dem zweiten Anschluß 18B (wobei die Einfügungsdämpfung sehr niedrig, nämlich ungefähr 0,5 dB groß ist) übertragen wird, während die Zuführung eines Signals von dem zweiten Anschluß 18B zu dem ersten Anschluß 18A gesperrt wird, und daß ein Signal von dem zweiten Anschluß 188 zu dem dritten Anschluß 18C (wobei die Einfügungsdämpfung in ähnlicher Weise sehr niedrig, nämlich ungefähr 0,5 dB groß ist) übertragen wird, während die Zuführung eines Signals von dem dritten Anschluß 18C zu dem zweiten Anschluß 18B gesperrt wird. Als dieser 3-Anschlüsse-Richtungsleiter wird ein sog. Klasse-AB-Verstärker benutzt.
Das Sende-Hochfrequenzsignal, welches an den Eingangsanschluß 13 gelegt ist, wird durch den Hochfrequenzverstärker 12 dem ersten Anschluß 18A des Richtungsleiters 18 zugeführt. Der zweite Anschluß 18B des Richtungsleiters 18 ist mit dem beweglichen Kontakt 16m des A/D-Umschalters 16 verbunden, und sein dritter Anschluß 18C ist mit dem der Digital-Betriebsart zugeordneten feststehenden Kontakt 15d des A/D-Umschalters 15 verbunden.
Der der Digital-Betriebsart zugeordnete feststehende Kontakt 16d des A/D-Umschalters 16 ist direkt mit dem der Digital-Betriebsart zugeordneten feststehenden Kontakt 14d des A/D-Umschalters 14 verbunden, und der der Analog-Betriebsart zugeordnete feststehende Kontakt 16a des A/D-Umschalters 16 ist durch das Bandpaßfilter 6 mit dem beweglichen Kontakt 15m des A/D-Umschalters 15 verbunden.
In der Analog-Betriebsart sind die beweglichen Kontakte 14m, 15m, 16m der A/D-Umschalter 14, 15 u. 16 jeweils zu den der Analog-Betriebsart zugeordneten feststehenden Kontakte 14a, 15a, 16a umgelegt, und das Senden und das Empfangen können gleichzeitig ausgeführt werden. Dementsprechend wird in der Analog-Betriebsart der Schaltungsaufbau gemäß Fig. 4 im wesentlichen derselbe wie derjenige des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 3.
In der Digital-Betriebsart sind die beweglichen Kontakte 14m, 15m, 16m der A/D-Umschalter 14, 15, 16 jeweils zu den der Digital-Betriebsart zugeordneten feststehenden Kontakte 14d, 15d, 16d umgelegt. In diesem Fall muß, da in der Digital-Betriebsart das Sende-Hochfrequenzsignal nicht mittels des Bandpaßfilters 6, das eine große Einfügungsdämpfung hat, sondern mittels des Tiefpaßfilters 4, das eine kleine Einfügungsdämpfung hat, und mittels des Richtungsleiters 18, der eine kleine Einfügungsdämpfung hat, verarbeitet wird, das Sende-Hochfrequenzsignal nicht so hoch mittels des Hochfrequenzverstärkers 12 verstärkt werden, was es gestattet, den Verstärkungsfaktor Hochfrequenzverstärkers 12 klein zu machen. Daher kann der Gesamtleistungsverbrauch in der Digital-Betriebsart verglichen mit dem Beispiel aus dem Stand der Technik, das in Fig. 1 gezeigt ist, verringert sein, und demzufolge ist das dritte Ausführungsbeispiel im wesentlichen in bezug auf den Leistungsverbrauch den zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 gleich.
Ferner kann, indem die A/D-Umschalter 14, 15, 16 und der 3-Anschlüsse-Richtungsleiter 18 in dem zuvor angegebenen dritten Ausführungsbeispiel benutzt werden, der Schaltungsaufbau weiter vereinfacht sein, weil der Sende/Empfangs-Umschalter nicht benutzt wird. Überdies hat das dritte Ausführungsbeispiel verglichen mit den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen einen Vorteil dahingehend, daß ein Sende/Empfangs-Umschaltsteuersignal, das dem Sende/Empfangs- Umschalter zugeführt wird, nicht erzeugt werden muß.
Nach der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren ist ersichtlich, daß die Erfindung nicht auf genau diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist und daß durch den Fachmann verschiedenartige Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne daß dazu der Schutzumfang für die Erfindung, wie er durch die Ansprüche gegeben ist, verlassen werden müßte.

Claims

1. Antennenumschalteinrichtung für einen Sender-Empfänger mit zwei Betriebsarten, der eine Sende- und Empfangsantenne (3), eine Sendeschaltung (1), eine Empfangsschaltung (2) und eine Frequenzweiche (5,6) mit einer großen Einfügungsdämpfung hat, die für die Sende- und Empfangsantenne (3), die Sendeschaltung (1) und die Empfangsschaltung (2) vorgesehen ist, welche Frequenzweiche (5,6) ein Hochfrequenz-Sendesignal und ein Hochfrequenz-Empfangssignal, die unterschiedliche Trägerfrequenzen haben, voneinander trennt, in welcher Antennenumschalteinrichtung ein Senden und Empfangen in digitaler Betriebsart und ein Senden und Empfangen in analoger Betriebsart eines Simultan-Sende/Empfangssystems möglich sind, gekennzeichnet durch

einen Analog/Digital-Umschalter (16), dessen beweglicher Kontakt (16m) zum Senden mit der Sendeschaltung (12,13) verbunden wird und dessen feststehender Kontakt auf der Analogsseite (16a) mit der Frequenzweiche (5,6) verbunden ist,

ein Sende/Empfangs-Umschaltmittel (17,18), das mit den Sende- und Empfangsschaltungen (8,9,12,13) zum Umschalten zwischen Senden und Empfangen in zumindest der digitalen Betriebsart verbunden ist,

wobei der feststehende Kontakt auf der Digitalseite (16d) des Analog/Digital-Umschalters (16) mit dem Sende/Empfangs-Umschaltmittel (17,18) in zumindest der digitalen Betriebsart verbunden ist, wodurch die Frequenzwei che (5,6) in der digitalen Sende-Betriebsart umgangen wird.

2. Antennenumschalteinrichtung nach Anspruch 1, die ferner umfaßt:

einen ersten weiteren Analog/Digital-Umschalter (14), dessen beweglicher Kontakt (14m) mit der Sende- und Empfangsantenne (3) verbunden ist,

einen zweiten weiteren Analog/Digital-Umschalter (15), dessen feststehender Kontakt auf der Analogseite (15a) und dessen beweglicher Kontakt (15m) zwischen die Frequenzweiche (6) und die Empfangsschaltung (2) geschaltet sind,

und wobei das Sende/Empfangs-Umschaltmittel (17,18) einen Sende/Empfangs-Umschalter (17) umfaßt, dessen feststehender Kontakt auf der Sendeseite (17t) und dessen feststehender Kontakt auf der Empfangsseite (17r) mit der Sendeschaltung (1) bzw. der Empfangsschaltung (2) verbunden sind und der zwischen Senden und Empfangen in der digitalen Betriebsart umschaltet,

ein Sperrfilter (4) mit niedriger Einfügungsdämpfung, das zwischen den ersten weiteren Analog/Digital-Umschalter (14) und den Sende/Empfangs-Umschalter (17) geschaltet ist und ein frequenzhöheres Band eines Störsignals sperrt, das durch die Schaltbetätigung des Sende/Empfangs-Umschalters (17) verursacht wird, und

ein Bandpaßfilter mit niedriger Einfügungsdämpfung (7), das zwischen den Sende/Empfangs-Umschalter (17) und den zweiten weiteren Analog/Digital-Umschalter (15) geschaltet ist und das Hochfrequenz-Empfangssignal durchläßt.

3. Antennenumschalteinrichtung nach Anspruch 2, bei der die Frequenzweiche (5,6) aus einem ersten Bandpaßfilter (5) zum Durchlassen des Hochfrequenz-Empfangssignals in der analogen Betriebsart und einem zweiten Bandpaßfilter (6) zum Durchlassen des Hochfrequenz-Sendesignals in der analogen Betriebsart zusammengesetzt ist.

4. Antennenumschalteinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der der feststehende Kontakt auf der Analogseite (14a) und der feststehende Kontakt auf der Digitalseite (14d) des ersten weiteren Analog/Digital-Umschalters (14) mit der Frequenzweiche (5,6) bzw. dem Sperrfilter (4) verbunden sind.

5. Antennenumschalteinrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, bei der das Sperrfilter (4) zwischen den feststehenden Kontakt auf der Digitalseite (14d) des ersten weiteren Analog/Digital-Umschalters (14) und den beweglichen Kontakt (17m) des Sende/Empfangs-Umschalters (17) geschaltet ist.

6. Antennenumschalteinrichtung nach Anspruch 2, 3, 4 oder 5, bei der das Sperrfilter (4) ein Tiefpaßfilter ist, welches das Hochfrequenz-Sendesignal und das Hochfrequenz- Empfangssignal in der digitalen Betriebsart durchläßt.

7. Antennenumschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei der das Bandpaßfilter mit niedriger Einfügungsdämpfung (7) zwischen den feststehenden Kontakt auf der Empfangsseite (17r) des Sende/Empfangs-Umschalters (17) und den feststehenden Kontakt auf der Digitalseite (15d) des zweiten weiteren Analog/Digital-Umschalters (15) geschaltet ist.

8. Antennenumschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei der das Bandpaßfilter mit niedriger Einfügungsdämpfung (7) ein Bandpaßfilter ist, welches das Hochfrequenz-Empfangssignal in der digitalen Betriebsart durchläßt.

9. Antennenumschalteinrichtung nach Anspruch 1, die umfaßt:

einen ersten weiteren Analog/Digital-Umschalter (14), dessen beweglicher Kontakt (14m) mit der Sende- und Empfangsantenne (3) über ein Sperrfilter (4) mit niedriger Einfügungsdämpfung verbunden ist, welches das Hochfrequenz-Sendesignal und das Hochfrequenz-Empfangssignal durchläßt,

einen zweiten weiteren Analog/Digital-Umschalter (15), dessen beweglicher Kontakt (15m) mit der Frequenzweiche (5,6) verbunden ist und dessen feststehender Kontakt für die analoge Betriebsart (15a) mit dem feststehenden Kontakt für die analoge Betriebsart (14a) des ersten weiteren Analog/Digital-Umschalters (14) verbunden ist,

einen 3-Anschlüsse-Richtungsleiter (18) mit niedriger Einfügungsdämpfung, der erste, zweite und dritte Anschlüsse (18A,B,C) hat, wobei der erste Anschluß (18A) mit der Sendeschaltung (1) verbunden ist und der dritte Anschluß (18C) mit dem feststehenden Kontakt für die digitale Betriebsart (15d) des zweiten weiteren Analog/Digital-Umschalters (15) verbunden ist und wobei in dem erstgenannten Analog/Digital-Umschalter (16) der bewegliche Kontakt (16m) mit dem zweiten Anschluß (18B) des 3- Anschlüsse-Richtungsleiters (18) verbunden ist, der feststehende Kontakt für die analoge Betriebsart (16a) mit der Frequenzweiche (5,6) verbunden ist und der feststehende Kontakt für die digitale Betriebsart (16d) mit dem feststehenden Kontakt für die digitale Betriebsart (14d) des ersten weiteren Analog/Digital-Umschalters (14) verbunden ist.

10. Antennenumschalteinrichtung nach Anspruch 9, bei der der 3-Anschlüsse-Richtungsleiter (18) gestattet, daß ein Signal von dem ersten Anschluß (18A) dem zweiten Anschluß (18B) zugeführt wird, und die Zuführung eines Signals von dem zweiten Anschluß (18B) zu dem ersten Anschluß (18A) sperrt und gestattet, daß ein Signal von dem zweiten Anschluß (18B) dem dritten Anschluß (18C) zugeführt wird, und die Zuführung eines Signals von dem dritten Anschluß (18C) zu dem zweiten Anschluß (18B) sperrt.

11. Antennenumschalteinrichtung nach Anspruch 1, bei der das Sende/Empfangs-Umschaltmittel ein Sende/ Empfangs-Umschalter (17) ist, dessen feststehender Kontakt auf der Sendeseite (17t) mit dem feststehenden Kontakt der Digitalseite (16d) des Analog/Digital-Umschalters (16) verbunden ist und dessen feststehender Kontakt auf der Empfangsseite (17r) mit der Frequenzweiche (5,6) verbunden ist, und

bei der ein Sperrfilter (4) mit niedriger Einfügungsdämpfung zwischen die Sende- und Empfangsantenne (3) und den beweglichen Kontakt (17m) des Sende/Empfangs-Umschalters (17) geschaltet ist, um ein frequenzhöheres Band eines Störsignals, das durch die Schaltbetätigung des Sende/Empfangs-Umschalters (17) verursacht wird, zu sperren.

12. Antennenumschalteinrichtung nach Anspruch 11, bei der das Sperrfilter (4) ein Tiefpaßfilter des 2-Wege-Typs ist, das sowohl das Hochfrequenz-Sendesignal als auch das Hochfrequenz-Empfangssignal in der analogen Betriebsart und in der digitalen Betriebsart durchläßt.

13. Antennenumschalteinrichtung nach Anspruch 9, 10, 11 oder 12, bei der die Frequenzweiche (5,6) aus einem ersten Bandpaßfilter (5), welches das Hochfrequenz-Empfangssignal in der analogen Betriebsart und in der digitalen Betriebsart durchläßt, und aus einem zweiten Bandpaßfilter (6) zusammengesetzt ist, welches das Hochfrequenz-Sendesignal in der analogen Betriebsart durchläßt.