DE69623199T2

DE69623199T2 - Hochfrequenzschaltung für ein tragbares Funkgerät

Info

Publication number: DE69623199T2
Application number: DE69623199T
Authority: DE
Inventors: Toshio Nojima; Yoshiaki Tarusawa
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; NTT Mobile Communications Networks Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1995-06-26
Filing date: 1996-06-25
Publication date: 2003-04-30
Anticipated expiration: 2016-06-26
Also published as: EP0751631A1; JP3100111B2; US5715525A; EP0751631B1; DE69623199D1; JPH0918397A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochfrequenzschaltung für eine tragbare Funkkommunikationsvorrichtung.
Die Frequenzteilungsduplex-(FDD)- und die Zeitteilungsduplex-(TDD)-Systeme sind für bidirektionale Systeme, wie zum Beispiel Funktelefonsysteme, Zellulartelefonsysteme und dergleichen, verwendet worden.
Genauer gesagt wird das FDD für verschiedene digitale Zellulartelekommunikationssysteme verwendet: das Nordamerikanische digitale Zellularsystem, das globale System für mobile Kommunikationen und das digitale Personalzellulartelekommunikationssystem in Japan. Fig. 6A zeigt ein Beispiel von Hochfrequenzschaltungen in tragbaren Endstellengeräten für FDD- Systeme. Diese Schaltung weist einen Empfangsverstärker (geräuscharmen Verstärker) 1 zum Verstärken des Empfangssignals; und ein Bandpaßfilter 2 zum Zulassen, daß lediglich die Zusammensetzungen in dem Frequenzband für das Empfangssignal mit kleiner Dämpfung durchgelassen werden, auf. Diese Schaltung weist ebenso einen Sendeverstärker (Leistungsverstärker) 3; und ein Bandpaßfilter 4 zum Zulassen, daß lediglich die Zusammensetzungen in dem Band für das Sendesignal mit kleiner Dämpfung durchgelassen werden, auf. Ein Schalter 7 schaltet zwischen den Antennen 5 und 6, wie es wirkungsvoll ist, um einen Raumdiversitätsempfang durchzuführen.
Das TDD wird für schnurlose Telefonsysteme verwendet: das schnurlose Telefon der zweiten Generation, das Europäische digitale schnurlose Telefonsystem und das Personalhandtelefonsystem in Japan. Fig. 6B zeigt ein Beispiel von Hochfrequenzschaltungen in tragbaren Endstellengeräten für TDD-Systeme. Diese Schaltung weist ein Bandpaßfilter 8, einen Schalter 9, einen Empfangsverstärker 11 und einen Sendeverstärker 13 auf. In TDD-Systemen ist es möglich, daß das gleiche Frequenzband gemeinsam für sowohl ein Senden als auch ein Empfangen verwendet wird, während der Schalter 9 den Sende- oder Empfangszustand für das Bandpaßfilter 8 umschaltet.
Wie es zuvor beschrieben worden ist, erfordern TDD-Systeme tragbare Endstellengeräte, welche von denjenigen verschieden sind, die in FDD-Systemen verwendet, werden. Die tragbaren Geräte für ein FDD-System und ein TIDD-System sind herkömmlich unabhängig hergestellt worden. Aus diesem Grund ist es notwendig gewesen, daß Verbraucher zwei Arten von tragbaren Geräten haben, wenn sie wünschen sowohl FDD- als auch TDD-Systeme zu verwenden.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hochfrequenzschaltung für eine Funkkommunikationsvorrichtung vorzuschlagen, welche gemeinsam für das Frequenzteilungsduplexsystem und das Zeitteilungsduplexsystem verwendet werden kann.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Hochfrequenzschaltung für eine tragbare Funkkommunikationsvorrichtung einen Sendeanschluß, durch welchen ein Sendesignal in die Hochfrequenzschaltung eingegeben wird, und einen Empfangsanschluß durch welchen ein Empfangssignal aus der Hochfrequenzvorrichtung zu einer anderen Vorrichtung ausgegeben wird. Diese Hochfrequenzschaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie erste und zweite Antennen; erste, zweite und dritte Bandpaßfilter; erste, zweite und dritte Schalteinrichtungen; und eine Steuereinrichtung aufweist.
Die erste Antenne ist bei einem FDD-Sendefrequenzband, das zum Senden in einem Frequenzteilungsduplexsystem verwendet wird, in Resonanz versetzbar, bei einem FDD-Empfangsfrequenzband, das zum Empfangen in dem Frequenztelungsduplexsystem verwendet wird, in Resonanz versetzbar, und bei einem TDD-Systemfrequenzband, das in einem Zeitteilungsduplexsystem verwendet wird, in Resonanz versetzbar, wobei sich das TDD- Systemfrequenzband von beiden der FDD-Sende- und -Empfangsfrequenzbänder unterscheidet. Die zweite Antenne ist bei dem FDD-Empfangsfrequenzband in Resonanz versetzbar.
Das erste Bandpaßfilter läßt lediglich zu, daß Komponenten, deren Frequenzen in dem FDD-Empfangsband liegen, mit einer kleiner Dämpfung durchgelassen werden, wobei das erste Bandpaßfilter einen Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß aufweist. Das zweite Bandpaßfilter läßt lediglich zu, daß Komponenten, deren Frequenzen in dem FDD-Sendeband liegen, mit einer kleinen Dämpfung durchgelassen werden, wobei das zweite Bandpaßfilter einen Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß aufweist. Das dritte Bandpaßfilter läßt lediglich zu, daß Komponenten, deren Frequenzen in dem TDD-Systemband liegen, mit einer kleinen Dämpfung durchgelassen werden, wobei das dritte Bandpaßfilter erste und zweite Eingangs/Ausgangsanschlüsse aufweist.
Die erste Schalteinrichtung schaltet, um entweder die erste Antenne oder die zweite Antenne mit dem Eingangsanschluß des ersten Bandpaßfilters zu verbinden, und schaltet, um die erste Antenne mit entweder dem Ausgangsanschluß des zweiten Bandpaßfilters oder dem ersten Eingangs/Ausgangsanschluß des dritten Bandpaßfilters zu verbinden. Die zweite Schalteinrichtung schaltet, um entweder den Ausgangsanschluß des ersten Bandpaßfilters oder den zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des dritten Bandpaßfilters mit dem Empfangsanschluß zu verbinden. Die dritte Schalteinrichtung schaltet, um entweder den Eingangsanschluß des zweiten Bandpaßfilters oder den zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des dritten Bandpaßfilters mit dem Sendeanschluß zu verbinden.
Die Steuereinrichtung steuert die ersten, zweiten und dritten Schalteinrichtungen. Die Steuereinrichtung bewirkt, daß die zweite Schalteinrichtung den Empfangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß des ersten Bandpaßfilters verbindet; bewirkt, daß die dritte Schalteinrichtung den Sendeanschluß mit dem Eingangsanschluß des zweiten Bandpaßfilters verbindet; und bewirkt, daß die erste Schalteinrichtung selektiv entweder die erste Antenne oder die zweite Antenne mit dem Eingangsanschluß des ersten Bandpaßfilters verbindet, um dadurch einen Raumdiversitätsempfang durchzuführen, wenn eine Auswahl des Frequenzteilungsduplexsystems angezeigt wird. Weiterhin bewirkt die Steuereinrichtung, daß die zweite Schalteinrichtung den Empfangsanschluß mit dem zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des dritten Bandpaßfilters verbindet; bewirkt, daß die dritte Schalteinrichtung den Sendeanschluß mit dem zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des dritten Bandpaßfilters verbindet; und bewirkt, daß die erste Schalteinrichtung die erste Antenne mit dem ersten Eigangs/Ausgangsanschluß des dritten Bandpaßfilters verbindet, wenn eine Auswahl des Zeitteilungsduplexsystems angezeigt wird.
Vorzugsweise steuert die Steuereinrichtung die zweiten und dritten Schalteinrichtungen derart, daß die zweite Schalteinrichtung den Empfangsanschluß von dem zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des dritten Bandpaßfilters trennt und die dritte Schalteinrichtung den Sendeanschluß mit dem zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des dritten Bandpaßfilters verbindet, falls das Senden ausgeführt wird, wenn eine Auswahl des Zeiteilugsduplexsystems angezeigt wird. Weiterhin steuert die Steuereinrichtung die zweiten und dritten Schalteinrichtungen derart, daß die zweite Schalteinrichtung den Empfangsanschluß mit dem zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des dritten Tiefpaßfilters verbindet und die dritte Schalteinrichtung den Sendeanschluß von dem zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des dritten Bandpaßfilters trennt, falls das Empfangen ausgeführt wird, wenn eine Auswahl des Zeitteilungsduplexsystems angezeigt wird.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Hochfrequenzschaltung für eine tragbare Funkkommunikationsvorrichtung, einen Sendeanschluß, durch welchen ein Sendesignal in die Hochfrequenzschaltung eingegeben wird, und einen Empfangsanschluß, durch welchen ein Empfangssignal aus der Hochfrequenzschaltung zu einer anderen Vorrichtung ausgegeben wird. Diese Hochfrequenzschaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie erste und zweite Antennen, ein Bandpaßfilter, ein Tiefpaßfilter, erste und zweite Schalteinrichtungen und eine Steuereinrichtung aufweist.
Die erste Antenne ist bei einem FDD-Sendefrequenzband, das zum Senden in einem Frequenzteilungsduplexsystem verwendet wird, in Resonanz versetzbar, bei einem FDD-Empfangsfrequenzband, das zum Empfangen in dem Frequenzteilungsduplexsystem verwendet wird, in Resonanz versetzbar, und bei einem TDD-Systemfrequenzband, das in einem Zeitteilungsduplexsystem verwendet wird, in Resonanz versetzbar, wobei das TDD-Systemfrequenzband über beiden der FDD-Sende- und -Empfangsfrequenzbänder liegt. Die zweite Antenne ist bei dem FDD-Empfangsfrequenzband in Resonanz versetzbar.
Das Bandpaßfilter läßt zu, daß lediglich Komponenten, deren Frequenzen in dem FDD-Sendefrequenzband und dem FDD-Empfangsfrequenzband liegen, mit einer kleinen Dämpfung durchgelassen werden, wobei das Bandpaßfilter einen Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß aufweist. Das Tiefpaßfilter läßt zu, daß lediglich Komponenten, deren Frequenzen bei oder unter dem TDD-Systemfrequenzband liegen, mit einer kleinen Dämpfung durchgelassen werden, wobei das Tiefpaßfilter erste und zweite Eingangs/Ausgangsanschlüsse aufweist, wobei der erste Eingangs/Ausgangsanschluß mit der ersten Antenne verbunden ist.
Die erste Schalteinrichtung schaltet, um entweder die erste Antenne oder die zweite Antenne mit dem Eingangsanschluß des Bandpaßfilters zu verbinden. Die zweite Schalteinrichtung schaltet, um den Ausgangsanschluß des Bandpaßfilters mit dem Empfangsanschluß zu verbinden, und schaltet, um den zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des Tiefpaßfilters mit entweder dem Sendeanschluß oder dem Empfangsanschluß zu verbinden.
Die Steuereinrichtung steuert die ersten und zweiten Schalteinrichtungen. Die Steuereinrichtung bewirkt, das die zweite Schalteinrichtung den Empfangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß des Bandpaßfilters verbindet, bewirkt, daß die Schalteinrichtung den Sendeanschluß mit dem zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des Tiefpaßfilters verbindet, und bewirkt, daß die erste Schalteinrichtung selektiv entweder die erste Antenne oder die zweite Antenne mit dem Eingangsanschluß des Bandpaßfilters verbindet, um dadurch einen Raumdiversitätsempfang auszuführen, wenn eine Auswahl des Frequenzteilungsduplexsystems angezeigt wird. Weiterhin bewirkt die Steuereinrichtung, daß die zweite Schalteinrichtung den Empfangsanschluß mit dem zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des Tiefpaßfilters verbindet, falls das Empfangen ausgeführt wird, wenn eine Auswahl des Zeitteilungsduplexsystems angezeigt wird. Weiterhin bewirkt die Steuereinrichtung bewirkt, daß die zweite Schalteinrichtung den Sendeanschluß mit dem zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des Tiefpaßfilters verbindet, falls das Senden ausgeführt wird, wenn eine Auswahl des Zeitteilungsduplexsystems angezeigt wird.
Mittels der vorliegenden Erfindung ist es möglich, in dem Frequenzteilungsduplexsystem und in dem Zeitteilungsduplexsystem unter Verwendung eines einzigen tragbaren Endstellengeräts, da als eine Einheit hergestellt ist, zu kommunizieren. Weiterhin können einige strukturelle Komponenten der Schaltung für beide Systeme gemeinsam verwendet werden, so daß die Abmessung des tragbaren Endstellengeräts minimiert werden kann.
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1A ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 1B Eigenschaften von Bandpaßfiltern BPF1, BPF2 und BPF3 der Schaltung in Fig. 1A;
Fig. 2 eine Tabelle der Funktionsweise des ersten Ausführungsbeispiels in Fig. 1A;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer in der Schaltung in Fig. 1A verwendeten Antenne A1 mit einem Gehäuse für die Schaltung;
Fig. 4A ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4B Eigenschaften eines Bandpaßfilters BPF und eines Tiefpaßfilters LPF der Schaltung in Fig. 4A;
Fig. 5 eine Tabelle der Funktionsweise des zweiten Ausführungsbeispiels in Fig. 4A;
Fig. 6A ein Blockschaltbild eines Beispiels von herkömmlichen Hochfrequenzschaltungen in tragbaren Endstellengeräten für Frequenzteilungsduplexsysteme; und
Fig. 6B ein Blockschaltbild eines Beispiels von herkömmlichen Hochfrequenzschaltungen in tragbaren Endstellengeräten für Zeitteilungsduplexsysteme.
Die vorliegende Erfindung wird hier im weiteren Verlauf unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung detaillierter beschrieben.

Erstes Ausführungsbeispiel

Wie es in Fig. 1A gezeigt ist, weist bei der vorliegenden Erfindung eine Hochfrequenzschaltung zwei Antennen A1 und A2, vier Schalter SW1 bis SW4, drei Bandpaßfilter BPF1 bis BPF3 und zwei Breitbandverstärker RA und TA auf. Der Verstärker RA ist ein geräuscharmer Verstärker, welcher FDD-Empfangssignale und TDD-Empfangssignale verstärkt, wobei die verstärkten Sendesignale zu einem Tongenerator (nicht gezeigt) gesendet werden. Der andere Verstärker TA ist ein Leistungsverstärker, welcher FDD-Sendesignale uncl TDD-Sendesignale von einer anderen Verarbeitungsschaltung (nicht gezeigt) verstärkt.
Die Bandpaßfilter BPF1 und BPF2 werden für das FDD-System verwendet. Das Bandpaßfilter BPF1 läßt zu, daß lediglich die Komponenten in dem Frequenzband für FDD-Empfangssignale mit einer kleinen Dämpfung durchgelassen werden, wobei alle anderen Komponenten stark gedämpft werden. Das Bandpaßfilter BPF2 läßt zu, daß lediglich die Komponenten in dem Frequenzband für die FDD-Sendesignale mit einer kleinen Dämpfung durchgelassen werden. Das andere Bandpaßfilter BPF3 wird sowohl zum TDD-Senden als auch zum TDD-Empfangen verwendet und läßt zu, daß lediglich die Komponenten in dem Band für TDD-Sende- und -Empfangssignale mit einer kleinen Dämpfung durchgelassen werden. Es versteht sich für Fachleute, daß das Frequenzband zum TDD-Senden das gleiche wie zum TDD-Empfangen ist.
Fig. 1B stellt die Bänder der Frequenz dar, in welcher die Komponenten durch die Bandpaßfilter BPF1, BPF2 und BPF3 in Fig. 1A durchgelassen werden. In Fig. 1B entspricht das Frequenzband Ba dem Bandpaßfilter BPF2. Dieses Frequenzband Ba stimmt mit dem Frequenzband zum FDD-Senden überein. Das Frequenzband Bb, welches dem Bandpaßfilter BPF1 entspricht, stimmt mit dem zum FDD-Empfangens überein. Schließlich stimmt das Frequenzband BC, das dem Bandpaßfilter BPF3 entspricht, mit dem zum TDD-Senden und -Empfangen überein.
Wie es sich aus Fig. 1B versteht, liegen die Frequenzbänder Ba und Bb, die in dem beispielhaften FDD-System verwendet werden, unter dem Frequenzband Be, das in dem beispielhaften TDD-System verwendet wird. Genauer gesagt wird es angenommen, daß das FDD 810 bis 826 MHz zum Empfangen und 940 bis 956 MHz zum Senden verwendet und daß das TDD 1895 bis 1907 MHz sowohl zum Senden als auch zum Empfangen verwendet. Diese angenommenen Frequenzwerte basieren auf dem RCR-Standard in Japan. Jedoch ist es für Fachleute ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf diese Werte beschränkt ist und sich diese Werte abhängig von Kommunikationssystemen, in welchen die vorliegende Erfindung verwendet wird, ändern können.
Um unter sowohl FDD- als auch TDD-Systemen zu kommunizieren, sind Schalter SW1 bis SW4 in der Schaltung vorgesehen. Zum besseren Verständnis ist es in Fig. 1A dargestellt, daß jeder der Schalter SW1 bis SW4 Anschlüsse A, B und C aufweist. Die Schalter SW1 bis SW4 können in einer praktischen Anwendung der Schaltung durch Halbleiterelemente, wie zum Beispiel Feldeffekttransistoren, ersetzt werden. Andere bekannte Schaltelemente können ebenso verwendet werden.
Eine Steuereinrichtung 20 liefert Steuersignale CS1 bis CS4 zum jeweiligen Betreiben der Schalter SW1 bis SW4. Ein Anweisungssignal IS, das das FDD- oder TDD-System darstellt, daß der Benutzer zu verwenden wünscht, wird von einem Handschalter (nicht gezeigt) zu der Steuereinrichtung 20 geliefert. Als Reaktion auf das Anweisungssignal IS bezieht sich die Steuerenrichtung 20 auf eine Tabelle, die in einem Speicher 21 gespeichert ist, und erzeugt die Steuersignale CS1 bis CS4 auf der Grundlage der Tabelle. Die Tabelle ist in Fig. 2 dargestellt.
Es wird auf Fig. 2 verwiesen. Die Funktionsweise der Schalter SW1 bis SW4 durch die Steuereinrichtung 20 wird beschrieben. Wenn der Benutzer das FDD-System als zu verwendend auswählt, werden die Schalter SW2 und SW4 jeweils zu den Anschlüssen B in Fig. 1A geschaltet, so daß die FDD-Sendesignale zum Abstrahlen von dem Sendeverstärker TA durch das Bandpaßfilter BPF2 zu der Antenne A1 gesendet werden können. Weiterhin wird der Schalter SW3 zu dem Anschluß A in Fig. 1A geschaltet, so daß das Bandpaßfilter BPF1 mit dem Empfangsverstärker RA verbunden ist.
Der andere Schalter SW1 ist selektiv mit dem Anschluß A oder B verbunden, so daß ein Raumdiversitätsempfang ausgeführt wird, wodurch entweder die Antenne A1 oder die Antenne A2 abhängig von ihren Empfangsbedingungen ausgewählt wird, während das FDD-System verwendet wird. Zu diesem Zweck wird der Pegel der Empfangssignale aus dem Empfangsverstärker RA gemessen und wird das Ergebnis zu der Steuereinrichtung 20 geliefert. Die Steuereinrichtung 20 ändert periodisch das Steuersignal CS1 und bestimmt auf der Grundlage des Pegels der Empfangssignale, welche Antenne A1 oder A2 für einen Empfang vorteilhaft ist und wählt die bestimmte Antenne A1 oder A2 aus.
Andererseits werden die Schalter SW1 und SW2 jeweils zu den Anschlüssen A geschaltet, wenn der Benutzer das TDD-System als zu verwendend auswählt. Daher ist die Antenne A1 mit dem Bandpaßfilter BPF3 verbunden. Wenn das TDD-System ausgewählt wird, schaltet die Steuereinrichtung 20 periodisch die Steuersignale CS3 und CS4 ein und aus, so daß das Senden und Empfangen abgewechselt werden. Als Ergebnis werden die Schalter SW3 und SW4 wiederholt zu den Anschlüssen A geschaltet, wenn das TDD-Senden ausgeführt wird, so daß der Sendeverstärker TA mit dem Bandpaßfilter BPF3 verbunden ist. Anders ausgedrückt ist der Sendeverstärker TA durch das Bandpaßfilter BPF3 mit der Antenne A1 verbunden. Andererseits werden die Schalter SW3 und SW4 wiederholt zu den Anschlüssen B geschaltet, wenn das TDD-Empfangen auszuführen ist, so daß der Empfangsverstärker RA mit dem Bandpaßfilter BPF3 verbunden ist. Anders ausgedrückt ist die Antenne A1 durch das Bandpaßfilter BPF3 mit dem Empfangsverstärker RA verbunden.
Die Antenne A1 wirkt als eine Sende- und Empfangsantenne bei dem TDD-System. Wenn das FDD ausgewählt wird, wird die Antenne A1 ebenso für nicht nur zum Senden, sondern ebenso für einen Diversitätsempfang verwendet. Demgemäß ist die Antenne A1 dazu ausgelegt, bei allen der Frequenzbänder Ba, Bb und Bc in Resonanz versetzt zu werden. Bezüglich des vorliegenden Ausführungsbeispiels sollte die Antenne A1 bei ungefähr 0,8 GHz (Ba und Bb) und bei ungefähr 1,9 GHz (Bc) in Resonanz versetzt werden.
Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, steht die Antenne A1 von dem Gehäuse 30 des tragbaren Endstellengeräts hervor und ist mit einem Koaxialkabel 28 verbunden, welches mit den Schaltern SW1 und SW2 in Fig. 1A verbunden ist. Eine Masseleitung 29 zweigt von dem Verbindungspunkt des Koaxialkabels 28 und der Antenne A1 ab. Die Antenne A1 weist ein Paar von linearen Hauptteilen 24a und 24b, die in der gleichen Linie angeordnet sind, und eine Resonanzschaltung 25 auf, die sich an einem Zwischenpunkt zwischen den linearen Hauptteilen 24a und 24b befindet. Die Resonanzfrequenz der Antenne A1 als eine Gesamtstruktur ist 0,8 GHz. Die Resonanzschaltung 25 beinhaltet einen Induktor 26 und einen Kondensator 27, die parallel geschaltet sind, und kann bei 1,9 GHz in. Resonanz versetzt werden. Bei einer derartigen Struktur kann ein Strom, der eine Frequenzkomponente von ungefähr 0,8 GHz aufweist, von der Koaxialleitung 28 zu dem distalen linearen Teil 24a fließen, während ein Strom, der eine Frequenzkomponente von ungefähr 1,9 GHz aufweist, bei der Resonanzschaltung 25 gestoppt wird und nicht zu dem distalen linearen Teil 24a fließen kann. Anders ausgedrückt weist die Antenne A1 zwei Resonanzlängen auf und kann daher bei allen der Frequenzbänder Ba, Bb und Bc in Resonanz versetzt werden.
Andererseits wirkt die Antenne A2 lediglich als eine Empfangsantenne in dem FDD-System. Deshalb ist die Antenne A2 dazu ausgelegt, bei dem Frequenzband Bb des FDD-Empfangens in Resonanz versetzt zu werden.
Wie es zuvor beschrieben worden ist, weist diese Hochfrequenzschaltung, die in Fig. 1A gezeigt ist, die Breitbandverstärker RA und TA auf, kann die Antenne A1 bei dem Frequenzbändern Ba, Bb und Bc in Resonanz versetzt werden und kann die Antenne A2 bei dem Frequenzband Bb in Resonanz versetzt werden. Folglich ist es mittels eines tragbaren Endstellengeräts, das als eine einzige Einheit hergestellt ist, möglich, in dem FDD-System und in dem TDD-System zu kommunizieren.
Weiterhin können einige strukturelle Komponenten der Schaltung, zum Beispiel die Antenne A1 und die Verstärker RA und TA, gemeinsam für beide Systeme verwendet werden. Weiterhin wird das Bandpaßfilter BPF3 gemeinsam zum TDD-Senden und -Empfangen verwendet. Deshalb kann die Abmessung des tragbaren Endstellengeräts minimiert werden.

Zweites Ausführungsbeispiel

Fig. 4A stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Die Schaltung in Fig. 4A ist darin zu dem ersten Ausführungsbeispiel unterschiedlich, daß lediglich ein Bandpaßfilter BPF und drei Schalter SW1 bis SW3 vorgesehen sind und daß ein Tiefpaßfilter LPF hinzugefügt ist.
Fig. 4B stellt die Bänder der Frequenz dar, in welchen die Komponenten durch das Bandpaßfilter BPF und das Tiefpaßfilter LPF in Fig. 4A laufen. Wie es durch die durchgezogene Linie in Fig. 4A dargestellt ist, läßt das Bandpaßfilter BPF zu, daß lediglich die Komponenten in dem Frequenzband Bb für die FDD-Empfangssignale mit einer kleinen Dämpfung durchgelasssen werden.
Andererseits können alle der TDD-Sendesignale (in dem Band Bc), der TDD-Empfangssignale (Bc), der FDD-Sendesignale (Ba) und der FDD-Empfangssignale (Bb) durch das Tiefpaßfilter LPF laufen, wie es durch die strichpunktierte Linie in Fig. 4B dargestellt ist. Genauer gesagt läßt das Tiefpaßfilter LPF zu, daß lediglich Komponenten, deren Frequenzen bei oder unter ungefähr 1,9 GHz liegen, mit einer kleinen Dämpfung durchgelassen werden, wobei alle anderen Komponenten stark gedämpft werden.
Wie es sich aus Fig. 4B versteht, wird es in dem Ausführungsbeispiel angenommen, daß die Frequenzbänder Ba und Bb, die in dem FDD-System verwendet werden, unter dem Frequenzband Bc liegen, das in dem TDD-System verwendet wird. Genauer gesagt verwendet das beispielhafte FDD-System 1427 bis 1453 MHz zum Empfangen und 1477 bis 1501 MHz zum Senden und verwendet das beispielhafte TDD-System 1895 bis 1907 MHz sowohl zum Empfangen als auch Senden.
Wenn ein Senden in beiden der FDD- und TDD--Systeme ausgeführt wird, ist es nahezu unvermeidlich, das der Sendeverstärker TA unerwünschte Wellen erzeugen wird. Die Hauptkomponenten der unerwünschten Wellen weisen hohe Frequenzen auf, welche mehr als das Doppelte der Frequenz der Sendesignale sind. Deshalb ist es, wenn das Frequenzband Ba zum FDD-Senden unter der Hälfte der höchsten Frequenz ist, welche durch das Tiefpaßfilter LPF laufen kann, schwierig, die unerwünschten Wellen mit dem Tiefpaßfilter LPF zu dämpfen.
Jedoch können die unerwünschten Wellen, die bei dem FDD- Senden erzeugt werden, durch das einzige Tiefpaßfilter LPF gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gedämpft werden, wenn das Frequenzband Ba zum FDD-Senden nahe dem Frequenzband Bc zum TDD-Senden und -Empfangen ist. Folglich ist das Verhältnis der Frequenz zum Senden in dem FDD zu der Frequenz zum Senden in dem TDD in diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise größer als 0,5 und kleiner als 1,0. Zum Beispiel wird es in dem Ausführungsbeispiel angenommen, daß das beispielhafte FDD-System die Frequenzbänder verwendet, welche bei ungefähr 1,5 GHz liegen und das beispielhafte TDD-System das Frequenzband verwendet, welches bei ungefähr 1,9 GHz liegt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die zuvor beschriebenen Werte des Frequenzbands beschränkt.
Das Tiefpaßfilter LPF wird sowohl zum TDD-Empfangen als auch zum FDD-Senden und zum TDD-Senden verwendet. In dem Fall eines TDD-Empfangens gibt es die Wahrscheinlichkeit, das der Empfangsverstärker RA viele Funksignale mit Frequenzen empfängt, die unter dem Frequenzband Bc liegen, welches durch das Tiefpaßfilter LPF laufen kann. Demgemäß ist der Empfangsverstärker RA auf eine derartige Weise aufgebaut, daß die Reaktion auf die unerwünschten Signale, von denen die Frequenzen unter dem Frequenzband Ba (ungefähr 1,5 OHz) klein sein kann, um eine Sättigung des Empfangsverstärkers RA zu verhindern.
Die Schalter SW1 bis SW3 für beide der FDD- und TDD-Systeme sind von der gleichen Struktur wie diejenige, die in Fig. 1A gezeigt ist, können jedoch in einer praktischen Anwendung der Schaltung durch Halbleiterelemente, wie zum Beispiel Feldeffekttransistoren, oder andere Schaltelemente ersetzt werden.
Fig. 5 stellt die in dem Speicher 21 gespeicherte Tabelle dar, auf die sich die Steuereinrichtung 20 in diesem Ausführungsbeispiel zum Steuern der Schalter SW1 bis SW3 bezieht. Unter jetziger Bezugnahme auf Fig. 5 wird die Funktionsweise der Schalter SW1 bis SW3 durch die Steuereinrichtung 20 beschrieben. Wenn der Benutzer das FDD-System als zu verwendend auswählt, wird der Schalter SW2 zu dem Anschluß A in Fig. 4A geschaltet, so daß das Bandpaßfilter BPF mit dem Empfangsverstärker RA verbunden wird. Weiterhin wird der Schalter SW3 zu dem Anschluß B in Fig. 4A geschaltet, so daß die FDD-Sendesignale von dem Sendeverstärker TA durch das Tiefpaßfilter LPF zu der Antenne A1 zum Abstrahlen gesendet werden können.
Der andere Schalter SW1 wird selektiv zu dem Anschluß A oder B geschaltet, so daß der Raumdiversitätsempfang ausgeführt wird, wodurch entweder die Antenne A1 oder die Antenne A2 abhängig von ihren Empfangsbedingungen selektiv verwendet wird, während das FDD-System verwendet wird. Zu diesem Zweck wird der Pegel der Empfangssignale aus dem Empfangsverstärker RA gemessen und wird das Ergebnis zu der Steuereinrichtung 20 geliefert. Die Steuereinrichtung 20 ändert periodisch das Steuersignal CS1 und bestimmt dann auf der Grundlage des Pegels der Empfangssignale, welche Antenne A1 oder A2 vorteilhaft zum Empfangen ist, wobei die bestimmte Antenne A1 oder A2 ausgewählt wird.
Im Gegensatz dazu wird, wenn der Benutzer das TDD-System auswählt, der Schalter SW2 zu dem Anschluß B geschaltet und wird der Schalter SW1 zu dem Anschluß A geschaltet, so daß das Bandpaßfilter BPF mit der Antenne A2 verbunden wird, aber von dem Empfangsverstärker RA getrennt ist. Wenn sie mit dem TDD-System verwendet wird, schaltet die Steuereinrichtung 20 periodisch die Steuersignale CS3 und CS4 ein Und aus, so daß das Senden und Empfangen abgewechselt werden. Als Ergebnis wird, wenn das TDD-Senden ausgeführt wird, der Schalter zu dem Anschluß B geschaltet, so daß der Sendeverstärker TA mit dem Tiefpaßfilter LPF verbunden ist. Anders ausgedrückt ist der Sendeverstärker TA durch das Tiefpaßfilter LPF mit der Antenne A1 verbunden. Im Gegensatz dazu wird, wenn das TDD- Empfangen ausgeführt wird, der Schalter SW3 zu dem Anschluß A geschaltet, so daß der Empfangsverstärker RA mit dem Tiefpaßfilter LPF verbunden ist. Folglich ist die Antenne A1 durch das Tiefpaßfilter LPF mit dem Empfangsverstärker RA verbunden.
In dem Ausführungsbeispiel wirkt die Antenne A1 wie in dem ersten Ausführungsbeispiel als eine Sende- und Empfangsantenne, wenn das TDD-System ausgewählt ist. Weiterhin wird die Antenne A1, wenn das FDD-System ausgewählt ist, ebenso nicht nur zum Senden, sondern ebenso für einen Diversitätsempfang verwendet. Demgemäß ist die Antenne A1 wie in dem ersten Ausführungsbeispiel dazu ausgelegt, bei allen drei Frequenzbändern Ba, Bb und Bc in Resonanz versetzt zu werden. Ebenso ist die Antenne A2, da die Antenne A2 lediglich als eine Empfangsantenne wirkt, wenn das FDD-System verwendet wird, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel dazu ausgelegt, bei dem Frequenzband Bb des FDD-Empfangens in Resonanz versetzt zu werden.
Wie es sich durch die vorhergehende Beschreibung versteht, kann die Hochfrequenzschaltung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel Vorteile erzielen, die zu denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels identisch sind. Weiterhin kann die Abmessung des tragbaren Endstellengeräts weiter verringert werden, da die Anzahl von Filtervorrichtungen verringert werden kann.

Claims

1. Hochfrequenzschaltung für eine tragbare Funkkommunikationsvorrichtung, die einen Sendeanschluß, durch welchen ein Sendesignal in die Hochfrequenzschaltung eingegeben wird, und einen Empfangsanschluß aufweist, durch welchen ein Empfangssignal aus der Hochfrequenzschaltung zu einer anderen Vorrichtung ausgegeben wird, wobei die Hochfrequenzschaltung aufweist:

eine erste Antenne (A1), die bei einem FDD-Sendefrequenzband, das zum Senden in einem Frequenzteilungsduplexsystem verwendet wird, in Resonanz versetzbar ist, die bei einem FDD-Empfangsfrequenzband, das zum Empfangen in dem Frequenzteilungsduplexsystem verwendet wird, in Resonanz versetzbar ist, und bei einem TDD-Systemfrequenzband, das in einem Zeitteilungsduplexsystem verwendet wird, in Resonanz versetzbar ist, wobei sich das TDD-Systemfrequenzband von beiden der FDD-Sende- und -Empfangsfrequenzbänder unterscheidet;

eine zweite Antenne (A2), die bei dem FDD-Empfangsfrequenzband in Resonanz versetzbar ist;

ein erstes Bandpaßfilter (BPF1) zum Zulassen, daß lediglich Komponenten, deren Frequenzen in dem FDD-Empfangsfrequenzband liegen, mit einer kleinen Dämpfung durchgelassen werden, wobei das erste Bandpaßfilter (BPF1) einen Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß aufweist;

ein zweites Bandpaßfilter (BPF2) zum Zulassen, daß lediglich Komponenten, deren Frequenzen in dem FDD-Sendefrequenzband liegen, mit einer kleinen Dämpfung durchgelassen werden, wobei das zweite Bandpaßfilter (BPF2) einen Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß aufweist;

ein drittes Bandpaßfilter (BPF3) zum Zulassen, daß lediglich Komponenten, deren Frequenzen in dem TDD-Systemfrequenzband liegen, mit einer kleinen Dämpfung durchgelassen werden, wobei das dritte Bandpaßfilter (BPF3) erste und zweite Eingangs/Ausgangsanschlüsse aufweist;

eine erste Schalteinrichtung (SW1, SW2) zum Schalten, um entweder die erste Antenne (A1) oder die zweite Antenne (A2) mit dem Eingangsanschluß des ersten Bandpaßfilters (BPF1) zu verbinden, und zum Schalten, um die erste Antenne (A1) mit entweder dem Ausgangsanschluß des zweiten Bandpaßfilters (BPF2) oder dem ersten Eingangs/Ausgangsanschluß des dritten Bandpaßfilters (BPF3) zu verbinden;

eine zweite Schalteinrichtung (SW3) zum Schalten, um entweder den Ausgangsanschluß des ersten Bandpaßfilters (BPF1) oder den zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des dritten Bandpaßfilters (BPF3) mit dem Empfangsanschluß zu verbinden;

eine dritte Schalteinrichtung (SW4) zum Schalten, um entweder den Eingangsanschluß des zweiten Bandpaßfilters (BPF2) oder den zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des dritten Bandpaßfilters (BPF3) mit dem Sendeanschluß zu verbinden; und

eine Steuereinrichtung (20) zum Steuern der ersten, zweiten und dritten Schalteinrichtungen (SW1, SW2, SW3, SW4), wobei die Steuereinrichtung (20) bewirkt, daß die zweite Schalteinrichtung (SW3) den Empfangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß des ersten Bandpaßfilters (BPF1) verbindet, bewirkt, daß die dritte Schalteinrichtung (SW4) den Sendeanschluß mit dem Eingangsanschluß des zweiten Bandpaßfilters (BPF2) verbindet, und bewirkt, daß die erste Schalteinrichtung (SW1, SW2) selektiv entweder die erste Antenne (A1) oder die zweite Antenne (A2) mit dem Eingangsanschluß des ersten Bandpaßfilters (BPF1) verbindet, um dadurch einen Raumdiversitätsempfang auszuführen, wenn eine Auswahl des Frequenzteilungsduplexsystems angezeigt wird, wobei die Steuereinrichtung (20) bewirkt, daß die zweite Schalteinrichtung (SW3) den Empfangsanschluß mit dem zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des dritten Bandpaßfilters (BPF3) verbindet, bewirkt, daß die dritte Schalteinrichtung (SW4) den Sendeanschluß mit dem zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des dritten Bandpaßfilters (BPF3) verbindet, und bewirkt, daß die erste Schalteinrichtung (SW1, SW2) die erste Antenne (A1) mit dem ersten Eingangs/Ausgangsanschluß des dritten Bandpaßfilters (BPF3) verbindet, wenn eine Auswahl des Zeitteilungsduplexsystems angezeigt wird.

2. Hochfrequenzschaltung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (20) die zweiten und dritten Schalteinrichtungen (SW3, SW4) derart steuert, daß die zweite Schalteinrichtung (SW3) den Empfangsanschluß von dem zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des dritten Bandpaßfilters (BPF3) trennt und die dritte Schalteinrichtung (SW4) den Sendeanschluß mit dem zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des dritten Bandpaßfilters (BPF3) verbindet, falls das Senden ausgeführt wird, wenn eine Auswahl des Zeitteilungsduplexsystems angezeigt wird; und daß die zweite Schalteinrichtung (SW3) den Empfangsanschluß mit dem zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des dritten Bandpaßfilters (BPF3) verbindet und die dritte Schalteinrichtung (SW4) den Sendeanschluß von dem dritten Bandpaßfilter (BPF3) trennt, falls das Empfangen ausgeführt wird, wenn eine Auswahl des Zeitteilungsduplexsystems angezeigt wird.

3. Hochfrequenzschaltung für eine tragbare Funkkommunikationsvorrichtung, die einen Sendeanschluß, durch welchen ein Sendesignal in die Hochfrequenzschaltung eingegeben wird, und einen Empfangsanschluß aufweist, durch welchen ein Empfangssignal aus der Hochfrequenzschaltung zu einer anderen Vorrichtung ausgegeben wird, wobei die Hochfrequenzschaltung aufweist:

eine erste Antenne (A1), die bei einem FDD-Sendefrequenzband, das zum Senden in einem Frequenzteilungsduplexsystem verwendet wird, in Resonanz versetzbar ist, die bei einem FDD-Empfangsfrequenzband, das zum Empfangen in dem Frequenzteilungsduplexsystem verwendet wird, in Resonanz versetzbar ist, und bei einem TDD-Systemfrequenzband, das in einem Zeitteilungsduplexsystem verwendet wird, in Resonanz versetzbar ist, wobei das TDD-Systemfrequenzband über beiden der FDD-Sende- und -Empfangsfrequenzbänder liegt;

ein Bandpaßfilter (BPF) zum Zulassen, daß lediglich Komponenten, deren Frequenzen in dem FDD-Sendefrequenzband und dem FDD-Empfangsfrequenzband liegen, mit einer kleinen Dämpfung durchgelassen werden, wobei das Bandpaßfilter (BPF) einen Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß aufweist;

ein Tiefpaßfilter (LPF) zum Zulassen, daß lediglich Komponenten, deren Frequenzen bei oder unter dem TDD-Systemfrequenzband liegen, mit einer kleinen Dämpfung durchgelassen werden, wobei das Tiefpaßfilter (LFF) erste und zweite Eingangs/Ausgangsanschlüsse aufweist, wobei der erste Eingangs/Ausgangsanschluß mit der ersten Antenne (A1) verbunden ist;

eine erste Schalteinrichtung (SW1) zum Schalten, um entweder die erste Antenne (A1) oder die zweite Antenne (A2) mit dem Eingangsanschluß des Bandpaßfilters (BPF) zu verbinden;

eine zweite Schalteinrichtung (SW2, SW3) zum Schalten, um den Ausgangsanschluß des Bandpaßfilters (BPF) mit dem Empfangsanschluß zu verbinden, und zum Schalten, um den zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des Tiefpaßfilters (LPF) mit entweder dem Sendeanschluß oder dem Empfangsanschluß zu verbinden; und

eine Steuereinrichtung (20) zum Steuern der ersten und zweiten Schalteinrichtungen (SW1, SW2, SW3), wobei die Steuereinrichtung (20) bewirkt, das die zweite Schalteinrichtung (SW2, SW3) den Empfangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß des Bandpaßfilters (BPF) verbindet, bewirkt, daß die Schalteinrichtung (SW2, SW3) den Sendeanschluß mit dem zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des Tiefpaßfilters (LPF) verbindet, und bewirkt, daß die erste Schalteinrichtung (SW1) selektiv entweder die erste Antenne (A1) oder die zweite Antenne (A2) mit dem Eingangsanschluß des Bandpaßfilters (BPF) verbindet, um dadurch einen Raumdiversitätsempfang auszuführen, wenn eine Auswahl des Frequenzteilungsduplexsystems angezeigt wird, wobei die Steuereinrichtung (20) bewirkt, daß die zweite Schalteinrichtung (SW2, SW3) den Empfangsanschluß mit dem zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des Tiefpaßfilters (LPF) verbindet, falls das Empfangen ausgeführt wird, wenn eine Auswahl des Zeitteilungsduplexsystems angezeigt wird, wobei die Steuereinrichtung (20) bewirkt, daß die zweite Schalteinrichtung (SW2, SW3) den Sendeanschluß mit dem zweiten Eingangs/Ausgangsanschluß des Tiefpaßfilters (LPF) verbindet, falls das Senden ausgeführt wird, wenn eine Auswahl des Zeitteilungsduplexsystems angezeigt wird.