第一和第二发送/接收频率的发送机/接收机单元

本发明涉及按权利要求1前序部分的一种发送机/接收机单元。

这种发送机/接收机单元例如作为采用于在不同频率上运行的移动 无线电通信网络中的双带终端设备是已知的。尤其是既可在约900MHz 频率上运行的GSM移动无线电通信网络中，又可在约1800MHz频率上 运行的移动无线电通信网络-通常称为PCN网-中工作的终端设备属于 此。但是在移动电信设备上应用本发明原则上也是可能的，这些移动 电信设备一方面作为专门按GSM标准的移动无线电通信网络中的终端 设备(″手机″)起作用，另一方面可是也作为单小区装置，即无绳本 地电话中的或多小区装置中的，例如社团网络中的，DECT系统中的移 动站起作用。

900MHz-GSM带的和1800MHz-PCN带的双带终端设备是已知的， 这些双带终端设备具有两个带有分别适配的去谐滤波器的发送终端 级，按终端设备的所希望的运行方式不同将这些发送终端级接入共同 的天线。这种解决办法是比较昂贵的，并且连带着高的位置需求。在 仅采用一个发送终端级时在GSM发送状态下，一次谐波部分地落入PCN 接收带中。借助合适的去谐滤波器的，在GSM状态下必要的强烈抑制 在PCN模式中起着干扰作用，以至于必须在PCN模式中断开(GSM)去 谐滤波器。

为了达到良好的选择性能，通常的双带接收机具有GSM和PCN信号 的分开的输入端。因此从天线总信号中必须分离GSM或PCN信号部分。 一种专门的滤波器单元或转换单元用作于此。

由于发送机输出端和接收机输入端与一个单个的天线协作，最后需 要一个发送机/接收机转换开关(TX/RX转换开关)，此发送机/接收 机转换开关要么在输出端方面将发送机输出级与天线连接，要么在接 收端方面将接收机与天线连接。适合高频的专门的转换开关用作于 此。

基于本发明的任务在于，说明具有简化构造的按照开头所述方式 的，容易和费用有利地可制造的一种发送机/接收机单元。

通过具有权利要求1特征的一种发送机/接收机单元解决此任务。

本发明包含这种技术知识，在相应地抑制不需要的天线信号部分的 条件下，将对于第二发送频率上的运行可断开地滤去功能单元中第一 发送频率上的谐波的功能，与使发送终端级或两个接收机输入端之一 选择地接入天线的功能相结合。

在一种可转换的滤波元件中实现这种功能结合，此滤波元件尤其是 具有用于将发送终端级的输出端或接收部分的第一和第二输入端与天 线连接的分离的抽头(Anzapfung)。

在一种有利的简单实施中，此滤波元件包括具有电长度的，和在按 第一或第二发送/接收频率调谐的抽头之间的链接配置中的多个高频 导线。在一种其它优先的实施中这些高频导线是构成为互相联系的导 线组的导线段的，借助微电子技术的久经考验的方法，尤其是以带状 传输线技术或微带技术形成此导线组。

考虑到第二发送/接收频率近似地为第一发送/接收频率两倍的情 况，在采用于上述系统之一中的移动部分中的发送机/接收机单元上， 可以以使人信服的简单方式实现形成本发明核心的多功能滤波器/开 关元件。在此也就是得出，在对于第一发送/接收频率产生很微小阻尼 的某些抽头之间的高频导线段的电长度，对于第二发送/接收频率具有 很高的阻尼值。具有λ1/4(在此λ1是相当于第一发送/接收频率的，例 如900MHz的波长)电长度的导线段同时具有λ2/2的电长度，在此λ2 是相当于作为第二发送/接收频率的第一发送/接收频率两倍的，也就 是例如1800MHz的波长。

可转换的滤波元件包括多个高频开关，这些高频开关尤其是将接收 部分的第一和第二输入端与滤波元件的所分配的抽头可转换地连接， 或这些高频开关在这些抽头上以及在一个其它导线段的自由末端上用 于选择地建立接地。这些高频开关是-以已知的方式-实施为PIN二极 管或GaAs-FET开关的，并且是可以有利地在利用共同过程步骤的条件 下与滤波元件的导线或导线段一起制造的。

此外在从属权利要求中说明了，或依据附图从优先实施例的以下说 明中得出本发明思路的有利的进一步发展。从这些图中所展示的：

图1为按本发明优先实施例的发送机/接收机单元的示意断面示 图，

图1A为在第一发送频率上的发送状态下的按图1的装置，

图1B为在第二发送频率上的发送状态下的按图1的装置，

图1C为在第一接收频率上的接收状态下的按图1的装置，和

图1D为在第二接收频率上的接收状态下的按图1的装置。

图1展示一种双带移动站发送机/接收机单元1的在与阐述本发明 的关联中为主要的部分，此双带移动站是为在900MHz上的GSM移动 无线电通信网络中的运行，以及为在1800MHz上的在这里称为PCN 网的第二移动无线电通信网络中的运行而构成的。在发送状态下两个 频段的发送终端级是经一个以微带技术或带状传输线技术所实施的滤 波元件2与天线ANT连接的，并且在接收状态下天线ANT是经滤波元 件2选择地与(图中未表示的)接收级的一个第一输入端RXGSM，或 与此接收级的一个第二输入端RXPCN可连接的。滤波元件2包括一个 在发送机方面的第一节点Kn1和一个第二的中间节点Kn2之间延伸的 约为λ/8电长度的一个第一导线段2a，在第一节点和机壳接头之间的 约为λ/4长度的一个第二导线段2b，在第二节点Kn2和布置在接收机 输入端RXPCN上的一个第三节点Kn3之间的约为λ/4长度的一个第三 导线段2c，在第二节点Kn2和在天线方面的一个第四节点Kn4之间的 近似长度λ/8的一个第四导线段2d，以及在第四节点和分配给接收机 输入端RXGSM的一个第五节点Kn5之间的约为λ/4长度的一个第五导 线段2e。这些长度数据是涉及相当于约900MHz(更准确地说：上行 875…915MHz，下行920…960MHz)上的GSM发送/接收频带的波长 的。在从图中可识别的相似于m形的配置中，导线段是以统一的条宽 互相联系地以微带技术或带状传输线技术形成的。

一个第一高频开关S1是分配给第二导线段2b的背向发送终端级的 末端的，第三节点Kn3是经一个第二高频开关S2与机壳连接的，第五 节点Kn5是经一个第三高频开关S3与机壳连接的，在第三节点Kn3 和接收机输入端RXPCN之间安排了一个第四高频开关S4，和在第五节 点Kn5和接收机输入端RXGSM之间安排了一个第五高频开关S5。高频 开关是实施为GaAs-FET开关的，或另可选择地实施为PIN二极管的。 通过按下表操纵开关来实现发送机/接收机单元在表的第一列中所说 明的运行状态。(″TXPCN″表示在1800MHz上PCN网中的发送状态， ″TXGSM″表示在900MHz上GSM网中的发送状态，″RXPCN″表示PCN网 中的接收状态，和″RXGSM″表示GSM网中的接收状态。) 表  S1  S2  S3  S4    S5 TXGSM 闭合 闭合 闭合 断开   断开 TXPCN 断开 断开 断开 断开   断开 RXGSM 断开 闭合 断开 断开   闭合 RXPCN 闭合 断开 断开 闭合   断开

在图1A至1D中表示了发送机/接收机单元1的各种开关状态，在 此分别用虚线表示了信号流。

图1A展示GSM发送状态下的装置。在此第一至第三高频开关S1 至S3是闭合的，并且第二、第三和第五导线段2b、2c或2e的末端短 接，并且在发送终端级PA和天线ANT之间存在着直接的信号连接。在 天线ANT和第一或第二接收机输入端RXPCN或RXGSM之间的连接与此 相反地是中断的，因为分配给接收机输入端的开关S4和S5是断开的。 导线段的电长度近似地为基波的λ/4。因此将在导线下末端上的短接转 换为上末端上的，也就是在节点Kn1、Kn2和Kn4中的空载运行。信号 路径是从PA通向天线的直接连接。所述节点中的空载运行使得短接的 导线段对于信号路径中的信号在某种程度上为不可见的。信号因此可 以不受妨碍地到达天线上。对于谐波，也就是在1800MHz上的信号， 上述导线段的电长度却为λ/2，并且因此又将″下″末端上的短接转换为 上述节点中的短接。信号路径中的这些短接现在导至谐波的所希望的 高阻尼。

可是由于现在关系到，抑制的不仅是一个频率，而是相似于GSM 上发送频带的整个频带，在实践中不等长地选择导线2b，2c和2e的 导线长度，以至于产生谐波的所要求宽度的阻塞区。此外也适配2a和 2d的导线长度以及全部导线的宽度，以便达到所希望的目的。在此关 系到通过几何形状的适配也补偿不理想开关元件等等的所不希望的寄 生特性。引用一种开关模拟器用于计算地解决问题。结果，首先导线 段2a和2d的长度显著地偏离理论长度，也就是在900MHz上为λ/8。 在此装置中滤波元件2起着约900MHz的GSM发送/接收频率的去谐滤 波器作用，此去谐滤波器尤其是抑制在约1800MHz上的一次谐波，否 则会以干扰的方式在PCN带中或直接相邻于PCN带地幅射这种一次谐 波。

图1B展示PCN带中的发送状态下的装置，在此发送状态时全部高 频开关S1至S5是断开的，并且因此所有的接地和接收机连接是中断 的，并且仅仅存在着在发送终端级PA和天线ANT之间的信号连接。在 此装置中进行1800MHz上PCN带中的幅射，而不会实施PCN带的滤波 器作用。

图1C展示在900MHz上的GSM接收状态下的装置，在此GSM接收 状态下第二高频开关S2对机壳接通导线段2c的接收机方面的末端， 并且天线是经第五导线段2e和经同样地闭合的开关S5与接收机输入 端RXGSM连接的。其余的开关是断开的。在这种开关位置中，处于GSM 频带中的天线信号部分实际上不受抑制地到达GSM接收机输入端。

在接收情况下必须使发送机(PA的)的复数阻抗对于接收信号为 不可见的，即必须将发送机从接收机处绝像。如下地达到这一点：在 GSM接收状态时S1是断开的。断开的导线2b将空载运行转换为节点 Kn1中的短接。这种短接将发送终端级的输出阻抗短接，和使它因此 在某种程度上对于接收信号是不可见的。导线段2a和2d对于GSM(900 MHz)却得出λ/4，并且因此将节点Kn1中的短接转换为节点Kn4中的 空载运行，无论如何在涉及节点Kn4的左边的电路的情况下。因此电 路的这个部分不继续影响GSM接收时的信号流。

图1D展示在1800MHz上PCN带中的接收状态下的装置，在此第 一高频开关S1和第四高频开关S4是闭合的，并且其余三个开关是断 开的。因此建立在天线ANT和接收机输入端RXPCN之间的直接连接， 以及平行地建立在导线段2b的机壳方面末端上的接地。在此进行强烈 抑制天线信号的处于围绕900MHz的GSM段中的部分，而处于1800MHz 上PCN带中的信号部分基本上未受抑制地到达接收机输入端RXPCN。

原则上类似于GSM接收地进行PCN接收时的PA的绝缘：在这里S1 是闭合的，并且通过PCN的λ/2的电长度将短接又转换为节点Kn1中 的短接。只要观察节点Kn2左边的电路，则类似于GSM的情况这种短 接通过导线2a转换为节点Kn2中的空载运行。

由于PCN的发送带不准确地位于GSM的发送带的两倍频率上，其它 的修正是必要的。因此安排对机壳的节点Kn1和Kn2中的电纳(在本 情况下为电容器，在另外的频率情况下线圈却也是可以设想的)用于 补偿。在Kn3中在必要的情况下也应安排一种补偿元件。

在一种优先的实施中也将用作为定向耦合器的两个导线平行地引 向导线2a，以便在发送情况下检测朝向天线的功率流，和在错误适配 情况下的可能反射功率。

如从以上阐述中变得明显的那样，优先实施形式的特点在于，由互 相联系的导线段形成的，给其分配了两个接收机输入端开关和三个接 地开关的一个滤波元件执行发送机/接收机转换的，以及在两个接收机 输入端之间转换的，和最后抑制在各自运行模式中不需要的或干扰的 信号部分的全部功能。因此相对于已知的配置达到一种可观的简化。

本发明的实施却不是局限于所说明的实施形式的。更准切地说，本 发明甚至在另外的无线电系统的范围中，例如在组合的GSM/DECT终端 设备上，或在移动电信的另外的多带发送/接收站上的应用是可能的。 它尤其是在不同于上述900和1800MHz上的频带中也是可能的。只要 实现应滤去信号组分的必要阻尼值是保证的，也可以变换所示的几何 配置。