Europäisches Patentamt European Patent Office Office europeen des brevets A1. Veröffentlichungsnummer: EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

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1 Europäisches Patentamt European Patent Office Office europeen des brevets Veröffentlichungsnummer: A1 EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG Anmeldenummer: Int. Cl.4: H01Q 1/4 Anmeldetag: , H04B 1/034 Prioritat: DE Anmelder: Siemens Aktiengesellschaft Veroffentlichungstag der Anmeldung: D-8000 Munchen (DE) Patentblatt 89/41 Erfinder: Moliere, Thomas, Dipl.-lng. Benannte Vertragsstaaten: Johann-Fichte-Strasse 11 AT BE CH DE FR GB IT LI LU NL SE D-8000 Munchen 40(DE) Funkgerät Funkgerät mit einem Sendeempfänger, einer zugehörigen Geräteantenne sowie Schalteinrichtungen zum wahlweisen Anschalten einer externen Antenne. Für ein solches, insbesondere tragbares Funkgerät soll eine einfache, funktechnisch sichere Lösung für eine unterbrechungsfreie Antennenumschaltung angegeben werden. Für die Antennenumschaltung ist die Geräteantenne () über einen Haibleiterschalter (5) und der Antennenanschluß (3) für die externe Antenne über eine Hochfrequenzleitung an den Sendeempfänger angeschlossen. Beim Einstecken der externen Antenne in die Antennenbuchse (3) gelangt der Halbleiterschalter (5) in den Sperrzustand und der Sendeempfänger wird zu der einen niedrigen Gleichstromwiderstand aufweisenden externen Antenne durchgeschaltet. FIG 1 +3V 5 * th=3 -+6V Sender/ Empf. OH in rs ro CO CO CO Q_ III Xerox Copy Centre

2 1 EP A1 Funkgerät Die Erfindung bezieht sich auf ein Funkgerät mit einem Sendeempfänger, einer zugehörigen Geräteantenne sowie Schalteinrichtungen zum wahlweisen Anschalten einer externen Antenne. Tragbare Funkgeräte, z. B. Hand- Funktelefone besitzen im allgemeinen eine zugeordnete Antenne. Zur Reichweitenvergrößerung ist es sinnvoll, den Anschluß einer Außenantenne vorzusehen. Beim Anschluß der Außenantenne muß die Geräteantenne abgekoppelt werden, damit die Sendeenergie voll der Außenantenne zu gute kommt und der Empfänger ungestört allein das auf die Außenantenne einfallende Signal erhält. Die Antennenumschaltung kann dabei problematisch werden hinsichtlich des Aufwandes und der Zuverlässigkeit und zur Unterbrechung einer eventuellen gerade bestehenden Funkverbindung führen. Dies gilt insbesondere für mechanische Schalter, die zudem einem Verschleiß unterworfen sind und einen reflexionsfreien Einsatz in 50-Ohm-Kabelwegen erfordern. Bei Verwendung von Steckverbindern zum Anschließen der Antennen ist das Umstecken umständlich und zeitraubend und bedeutet Unterbrechung einer gerade bestehenden Funkverbindung. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und funktechnisch sichere Lösung für eine Antennenumschaltung bei einem Funkgerät anzugeben. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß die Geräteantenne über einen Halbleiterschalter und der Antennenanschluß (Antennenbuchse) für die externe Antenne über eine Hochfrequenzleitung an den Sendeempfänger angeschlossen sind und daß beim Einstecken der externen Antenne in die Antennenbuchse der Halbleiterschalter in den Sperrzustand gelangt und der Sendeempfänger zu der einen niedrigen Gleichstromwiderstand aufweisenden externen Antenne durchgeschaltet ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben. Nachstehend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Bei den in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen mit den erfindungsgemäßen elektronischen Schaltern erfolgt eine automatische Abtrennung der Geräteantenne vom Funkgerät, wenn die externe Antenne eingesteckt wird. Das Prinzip der automatischen Antennenumschaltung im Funkgerät wird zunächst anhand des in Fig. 1 dargestellten Funkgerätes erläutert. Das mit 1 bezeichnete Funkgerät enthält Sende- und Empfangseinrichtungen, die in der Figur mit Sender/Empfänger und zugehörigen Pfeilen wiedergegeben sind, sowie eine Geräteantenne und eine Anschlußbuchse 3 für eine externe Antenne. Im Verbindungsweg von der Geräteantenne zum 5 Sendeempfänger ist eine Schaltdiode 5 eingefügt, an deren beiden Anschlüsse über jeweils einen ohmschen Widerstand eine Gleichspannung von + 3V bzw. +6V anliegt. Die Anschlußbuchse 3 für die externe Antenne ist über eine auf Halbwellenre- 70 sonanz abgestimmte Hochfrequenzleitung 4 (l = n /) mit dem Sendeempfänger verbunden. Diesem wird das jeweilige Antennensignal über einen Kondensator C zugeführt. Im Betrieb ohne externe Antenne ist der Sen- ;5 deempfänger über die Schaltdiode 5 mit der Geräteantenne verbunden. Infolge der über die Vorwiderstände angeschlossenen beiden Gleichspannungsquellen ( + 3V, + 6V) wird die Schaltdiode 5 von einem Gleichstrom durchflössen und damit für 0 die Hochfrequenz leitend gemacht. Da die zur Antennenbuchse 3 führende Hochfrequenzleitung 4 auf Halbwellenresonanz abgestimmt ist, belastet sie den Sendeempfänger nicht. Wird nun eine externe Antenne in die Anten- 5 nenbuchse 3 eingesteckt, die für Gleichströme einen Kurzschluß darstellt, so sperrt die Schaltdiode 5 - sie ist dann mit 3V vorgespannt - und der Sendeempfänger ist zur externen Antenne durchgeschaltet. So wird eine kontaktlose und verzöge- 30 rungsfreie Umschaltung gewährleistet. Voraussetzung hierfür ist der niedrige Gleichstromwiderstand der externen Antenne, was bei den meisten Antennen mit Fußpunktanpassung gegeben ist. Andere Antennen können mit einer Paralleldrossel ausge- 35 stattet werden. Als Schaltdiode wird zweckmäßigerweise eine PIN-Diode verwendet, deren Durchlaßwiderstand vom Diodengleichstrom gesteuert werden kann. Es kann aber ebenso als elektronischer Schalter ein 40 FET-Schalter verwendet werden, der leistungslos gesteuert werden kann. Das Schaltungsprinzip hierfür zeigt das Ausführungbeispiel nach Fig.. Diese Schaltung entspricht im wesentlichen der nach Fig. 1. Unterschiedlich ist, daß anstelle der Schaltdiode 45 5 im Verbindungsweg von der Geräteantenne zum Sendeempfänger ein FET-Schalter 6 eingefügt ist. Statt in den Längsweg zur Antenne kann der elektronische Schalter auch in den Querweg nach so Masse gelegt werden. Das Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 3. Dann ist eine zusätzliche, auf Viertelwellenresonanz abgestimmte Hochfrequenzleitung 7 (I = n.j ) erforderlich. Die Schaltdiode 5 wird beim Anstecken der Außenantenne von einem Gleichstrom durchflössen, also für Hochfrequenz leitend

3 EP A1 jemacht. Infolge der Transformationswirkung der /iertelwellenleitung 7 wird dann deren an der Sendeempfänger-Seite liegendes Ende hochohmig, jelastet den Sendeempfänger also nicht. Die Schaltung hat den Vorteil, daß die Schaltdiode 5 im 5 Handfunkbetrieb stromlos ist, die Funkbatterie also licht belastet wird. Der beim Anstecken der Außenintenne an die Anschlußbuchse 3 fließende Gleich- ;trom kann einer externen Stromquelle, z. B. einer rahrzeugbatterie, entnommen werden. 10 Statt mit einer abgestimmten Halbwellenleitung <ann die automatische Antennenumschaltung auch jber Leitungen beliebiger Länge durchgeführt werten. In diesem Fall sind, wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 zeigt, zwei Schaltelemente erfor- 15 jerlich. Das eine Schaltelement (Schaltdiode 8) ist m Verbindungsweg zwischen der Geräteantenne jnd dem Sendeempfänger eingeschaltet, das zwei- :e Schaltelement (Schaltdiode 9) liegt zwischen der Hochfrequenzleitung 4 und dem Sendeempfänger. 0 Der Sendeempfänger ist dabei an den Verbinjungspunkt beider Schaltdioden 8,9 angeschlossen, die über Vorwiderstände an Gleichspannungsquellen ( + V, + 4V, + 6V) angeschlossen sind. Die über den Gleichstrom-Kurzschluß der ex- 5 ternen Antenne zustandekommende automatische Umschaltung kann auch noch andere Funktionen des Funkgerätes mit umschalten, z. B. den Anschluß einer externen Stromversorgung. Statt eines Gleichstrom-Kurzschlusses kann auch eine mit der 30 externen Antenne angelegte Gleichspannung die automatische Umschaltung bewirken. Das ist dann sinnvoll, wenn in dem Weg zur externen Antenne sowieso ein Zwischenadapter, z. B. eine Autohalterung, eingefügt ist und wenn diese Gleichspannung 35 auch als Stromversorgung für das Funkgerät benutzt wird. Ein solches Ausführungsbeispiel mit automatischer Umschaltung der Antennen und der Stromversorgung des Funkgerätes ist in Fig. 5 dargestellt. Die Batterie des Funkgerätes ist hierbei 40 mit 10 bezeichnet, der Zwischenadapter mit 11 und die an ihm vorgesehene Antennenbuchse für eine externe Antenne mit 3'. Als Stromversorgung wird hier die lv-spannung der Autobatterie verwendet. jer Haibleiterschalter in den Sperrzustand gelangt jnd der Sendeempfänger zu der einen niedrigen 3leichstromwiderstand aufweisenden externen An- :enne durchgeschaltet ist.. Funkgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haibleiterschalter eine PIN-Diode ist, deren Durchlaßwiderstand vom Diodenstrom steuerbar ist. 3. Funkgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterschalter ein FET-Schalter ist. 4. Funkgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Zusammenhang mit dem Halbleiterschalter verwendeten Hochfrequenzleitungen auf Viertel- oder Halbwellenresonanz abgestimmte Leitungen sind. 5. Funkgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Hochfrequenzleitung beliebiger Länge zwischen Antennenbuchse und Sendeempfänger und jeweils ein Halbleiterschalter im Verbindungsweg von der Geräteantenne zum Sendeempfänger und von der Hochfrequenzleitung zum Sendeempfänger. 6. Funkgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung von der Geräteantenne auf die externe Antenne durch eine mit der externen Antenne angelegte Gleichspannung erfolgt. 7. Funkgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Verbindungsweg des Funkgerätes zur externen Antenne ein Zwischenadapter eingefügt ist. Ansprüche 1. Funkgerät mit einem Sendeempfänger, einer zugehörigen Geräteantenne sowie Schalteinrichtun- so gen zum wahlweisen Anschalten einer externen Antenne, dadurch gekennzeichnet, daß die Geräteantenne über einen Halbleiterschalter und der Antennenanschluß (Antennenbuchse) für die externe Antenne 55 über eine Hochfrequenzleitung an den Sendeempfänger angeschlossen sind und daß beim Einstekken der externen Antenne in die Antennenbuchse 3

4 EP A1 FIG 1 FIG. +3V 5-$ -+6V 6 vtj ^-CZ3^ h M 4 h Sender/ Empf. Sender/Empf. 4 FIG U i FIG 5 Kl +V 1 1 Sender/Empf ' 10 ftvl Sender/Empf. H U 11

5 EP A1 FIG 3

6 Europäisches Patentamt EUROPAISCHER RECHERCHENBERICHT Nummer der Anmeldung EP EINSCHLAGIGE DOKUMENTE v t a ; Kennzeichnung des Dokuments mit Angabe, soweit erforderlich, Betrifft KLASSIFIKATION DER Kategone der mabgeblichen Teile Anspruch ANMELDUNG (Int. CI.4) A WO-A (MOTOROLA) 1,,4-6. * Figuren,3,4; Seite 5, Zeile 4 - " ^ «t'" Seite 15, Zeile 5 * H 04 B 1/034 A PHILIPS TELECOMMUNICATION REVIEW, Band 1, 41, Nr. 3, September 1983, Seiten 50-56, Hilversum, NL; J. McLEAN: "A new family of FM portables" * Figuren; Seite 54, Zeilen 4-1 * A DE-A (KORTING RADI0WERKE) 1,,6 * Insgesamt * A FUNKSCHAU, Band 4, Nr. 10, Mai 1970, 1,,4,6 Seiten ; E. KOCH: "Ein Funksprechgerat fur das 70-cm-Band" * Figur 5; Seite 318 * A DE-A (R. BOSCH) 1 * Anspriiche 1,5,6; Figuren * RECHERCHIERTE A EP-A (NEC CORP.) 1 sachgebiete (int. ci.4) * Seite, Zeile 8 - Seite 3, Zeile 6; Figuren * H 04 B S H 01 Q A PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Band 7, Nr. 1,7 103 (E-173)[148], 6. Mai 1983; & JP-A (NIPPON DENKI K.K.) Der vorliegende Recherchenbericht wurde fur alle Patentanspruche erstellt Recherchenort DEN HAAG Abschlußdatum der Recherche Prüfer MINNOYE G.W. KATEGORIE DER GENANNTEN DOKUMENTE X : von besonderer Bedeutung allein betrachtet Y : von besonderer Bedeutung in Verbindung mit einer anderen Veröffentlichung derselben Kategorie A : technologischer Hintergrund O : nichtschriftliche Offenbarung P : Zwischenliteratur T : der Erfindung- zugrunde liegende Theorien oder Grundsätze E : älteres Patentdokument, das jedoch erst am oder nach dem Anmeldedatum veröffentlicht worden ist D : in der Anmeldung angeführtes Dokument L : aus andern Gründen angeführtes Dokument & : Mitglied der gleichen Patentfamilie, Ubereinstimmendes Dokument