Insbesondere im Mobilfunk besteht die Tendenz zu sogenannten Mehrband-oder Multiband-Empfängern, welche zum Empfang von Funksignalen auf unterschiedlichen Frequenzbändern ausgelegt sind. Beispielsweise in Deutschland existieren zwei unter- schiedliche Frequenzbänder für den GSM (Global System for Mo- bile communication) -Mobilfunkstandard, nämlich bei 900 Mhz und bei 1800 Mhz. Während die sogenannten D-Netze im Fre- quenzbereich um 900 Mhz arbeiten, ist den sogenannten E- Netzen ein Frequenzbereich um 1800 Mhz zugewiesen. Mobilfunk- geräte, die auf beiden Frequenzebenen senden und empfangen können, werden als Dualband-Geräte bezeichnet.

Um im Rahmen der Globalisierung der Märkte und der hohen Mo- bilität der Nutzer Mobilfunkgeräte weltweit einsetzbar zu ma- chen, ist es wünschenswert, in nur einem Gerät neben den Fre- quenzbereichen um 900 und 1800 Mhz auch andere Frequenzberei- che wie beispielsweise GSM 1900 und GSM 800, wie sie bei- spielsweise in den USA vorkommen, zugänglich zu machen.

In den Empfangssignalpfaden derartiger Mobilfunkempfänger be- steht nun die Problematik, Kanalfilter, Verstärker etc. für diese verschiedenen Frequenzbänder geeignet auszuführen. Mul- tibandempfänger werden normalerweise so ausgelegt, daß für jedes Empfangsband ein eigener Empfangspfad vorgesehen ist.

Dieser umfaßt neben einem Kanalfilter einen speziell angepaß- ten rauscharmen Vorverstärker, sowie einen eigenen Abwärts- Frequenzmischer.

Nachteilig bei einer derartigen Receiver-Architektur ist der verhältnismäßig große Bauteilaufwand und der damit verbundene Flächenaufwand bei der Integration solcher Schaltungen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsan- ordnung mit Hochfrequenzmischer sowie eine Empfängeranordnung mit dieser Schaltungsanordnung anzugeben, welche auf einer geringeren Fläche integrierbar ist und dennoch gute Hochfre- quenzeigenschaften hat.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bezüglich der Schaltungsan- ordnung gelöst durch eine Schaltungsanordnung mit Hochfre- quenzmischer, aufweisend : - den Hochfrequenzmischer mit einem ersten Eingang, mit einem zweiten Eingang und mit einem Ausgang, - einen ersten Vorverstärker mit einem Eingang und mit einem Ausgang, der mit dem ersten Eingang des Hochfrequenz- mischers gekoppelt ist, - ein Mittel zum Ein-und Ausschalten des ersten Vorverstär- kers, das mit dem ersten Vorverstärker gekoppelt ist, - einen zweiten Vorverstärker mit einem Ausgang, der unter Bildung eines gemeinsamen Ausgangsknotens an den Ausgang des ersten Vorverstärkers angeschlossen ist, und - ein Mittel zum Ein-und Ausschalten des zweiten Vorverstär- kers, das mit dem zweiten Vorverstärker gekoppelt ist.

Gemäß dem vorliegenden Prinzip kann ein gemeinsamer Hochfre- quenzmischer verwendet werden, der von unterschiedlichen, für verschiedene Frequenzbänder ausgelegten Empfangspfaden ange- steuert wird. Somit ist der Chipflächenbedarf eines auf einer derartigen Schaltungsanordnung basierenden Multibandempfän- gers deutlich reduziert. Die Vorverstärker der vorliegenden Schaltungsanordnung haben einen gemeinsamen Ausgang, der mit dem gemeinsamen Hochfrequenzmischer gekoppelt ist.

Es entspricht dem vorliegenden Prinzip, daß bei Mehrbandemp- fängern darauf verzichtet werden kann, für jeden Empfangspfad

einen separaten Hochfrequenzmischer zur Nutzsignalverarbei- tung vorzusehen.

Die Kopplung des gemeinsamen Ausgangsknotens der Vorverstär- ker mit dem Hochfrequenzmischer erfolgt bevorzugt über eine Koppelkapazität.

Durch den gemeinsamen Ausgangsknoten und den gemeinsamen Hochfrequenzmischer wird auch die kapazitive Last an dem je- weils eingeschalteten Vorverstärker deutlich verringert, wo- durch die Hochfrequenzeigenschaften verbessert sind.

Aufgrund der Mittel zum Ein-und Ausschalten der Vorverstär- ker können diese mit Vorteil unabhängig voneinander und je nach dem gewünschten Empfangsband ein-und ausgeschaltet wer- den.

Die Eingangstransistoren der Vorverstärker sind jeweils be- vorzugt als ein-und ausschaltbare Dioden beschaltet.

Die Vorverstärker haben bevorzugt nicht nur einen gemeinsamen Ausgangsknoten, sondern auch eine gemeinsame elektrische Last, welche bevorzugt als Stromquelle gegen Versorgungspo- tential ausgeführt ist.

Erster und zweiter Vorverstärker können in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an die speziellen Anforderungen des jeweiligen Frequenzbandes, für das sie benutzt werden sollen, angepaßt sein.

Der Hochfrequenzmischer ist bevorzugt als breitbandiger Mi- scher ausgelegt.

Die Vorverstärker sind bevorzugt als rauscharme Vorverstär- ker, sogenannte LNA, Low Noise Amplifier, ausgelegt.

Es liegt selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, das vor- liegende Prinzip auf Anordnungen mit drei oder mehr Vorver- stärkern anzuwenden. Dabei haben alle Vorverstärker einen ge- meinsamen Ausgangsknoten. Bevorzugt ist jeder Vorverstärker einem Frequenzband und/oder einem Modulationsverfahren zuge- ordnet.

Bezüglich der Empfängeranordnung wird die Aufgabe gelöst durch eine Empfängeranordnung mit einer Schaltungsanordnung wie vorstehend beschrieben, umfassend - ein Mittel zum Einkoppeln eines hochfrequenten Signals, - einen ersten Empfangspfad aufweisend ein erstes Bandpaßfil- ter mit einem Eingang, der mit dem Mittel zum Einkoppeln eines hochfrequenten Signals gekoppelt ist, und mit einem Ausgang sowie aufweisend den ersten Vorverstärker, dessen Eingang mit dem Ausgang des ersten Bandpaßfilters gekoppelt ist, und - einen zweiten Empfangspfad aufweisend ein zweites Bandpaß- filter mit einem Eingang, der mit dem Mittel zum Einkoppeln eines hochfrequenten Signals gekoppelt ist, und mit einem Ausgang sowie aufweisend den zweiten Vorverstärker, dessen Eingang mit dem Ausgang des zweiten Bandpaßfilters gekop- pelt ist.

Gemäß dem vorgeschlagenen Prinzip sind in einem Dualbandemp- fänger oder Multibandempfänger zwei Empfangspfade vorgesehen, die eingangsseitig bevorzugt an eine gemeinsame Antenne oder an je eine zugeordnete, separate Antenne angekoppelt sind.

Anstelle der Antenne kann auch ein anders Mittel zum Einkop- peln eines hochfrequenten Signals vorgesehen sein.

Die Empfangspfade weisen jeweils einen Vorverstärker auf, wo- bei die beiden Vorverstärker einen gemeinsamen Ausgangsknoten haben. Der gemeinsame Ausgangsknoten ist wiederum an einen gemeinsamen Abwärts-Frequenzmischer angekoppelt.

Zusätzlich zu den bereits erläuterten Vorteilen hat die Im- plementierung der Schaltungsanordnung mit Hochfrequenzmischer gemäß vorliegendem Prinzip in einer Empfängeranordnung den Vorteil, daß die beiden Empfangspfade, beispielsweise bezüg- lich der Bandpaßfilter, exakt und mit hoher Selektion an das jeweils zugeordnete Frequenzband angepaßt werden können.

Ebenso können auch die Vorverstärker, die den Bandpaßfiltern nachgeschaltet sind, an das jeweils zugeordnete Empfangsband angepaßt werden und demnach verschieden ausgelegt sein. Trotz dieser vorteilhaften Anpaßbarkeit der für die Kanalselektion entscheidenden Bauteile kann mit dem vorliegenden Prinzip dennoch signifikant Chipfläche dadurch eingespart werden, daß ein gemeinsamer Abwärtsfrequenzmischer verwendet wird.

Da bei der beschriebenen, bevorzugten Ankopplung des gemein- samen Ausgangsknotens über eine Koppelkapazität an den Mi- schereingang auf weitere, jedem Vorverstärker zugeordnete Koppelkapazitäten verzichtet werden kann, ergibt sich eine zusätzliche Verbesserung der Hochfrequenzeigenschaften des Dualbandempfängers.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist eine Steuereinrich- tung vorgesehen, welche über die Mittel zum Ein-und Aus- schalten der Vorverstärker diese unabhängig voneinander zu- und abschalten kann. Von den mehreren Vorverstärkern ist ma- ximal einer gleichzeitig eingeschaltet. Hierdurch ist eine weitere Rauschverbesserung erzielt, sowie zudem der Stromver- brauch des Empfängers insgesamt reduziert.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß sowohl die Schaltungs- anordnung mit Hochfrequenzmischer, als auch die Empfän- geranordnung mit der Schaltungsanordnung dadurch weitergebil- det werden, daß dritte, vierte oder noch weitere Vorverstär- ker vorgesehen sind, welche jeweils unabhängig voneinander zu-und abschaltbar ausgeführt sind. Hierdurch kann der Dual-

bandempfänger in einfacher Weise als Tribandempfänger oder allgemein als Multibandempfänger weitergebildet werden.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbei- spielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen : Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung mit Hochfrequenzmischer gemäß dem vorliegendem Prinzip, an den eingangsseitig drei Vorverstärker angeschlossen sind, und Figur 2 einen beispielhaften Dualbandempfänger mit der Ver- schaltung von Vorverstärkern und Hochfrequenz- mischern gemäß Figur 1 in zwei Empfangspfaden.

Figur 1 zeigt drei Vorverstärker 1 bis 3 mit einem gemeinsa- men Ausgangsknoten 6, an dem ein gemeinsamer, breitbandiger Hochfrequenzmischer 4 angeschlossen ist.

Erster, zweiter und dritter Vorverstärker 1 bis 3 sind als rauscharme Vorverstärker, sogenannte Low Noise Amplifier, LNA ausgebildet und jeweils in symmetrischer Schaltungstechnik aufgebaut. Jeder Vorverstärker 1 bis 3 umfaßt zwei emitterge- koppelte NPN-Bipolartransistoren 11,12 ; 21,22 ; 31,32. Der gemeinsame Emitterknoten der paarweise miteinander verschal- teten Verstärkertransistoren 11,12 ; 21,22 ; 31,32 ist über je einen Widerstand 13,23, 33 an einen gemeinsamen Bezugspo- tentialanschluß 5 angeschlossen. Jeder Vorverstärker 1, 2,3 weist einen separaten Hochfrequenzeingang 14,24, 34 auf, mit jeweils zwei Eingangsklemmen, von denen je eine mit je einem zugeordneten Basisanschluß eines Verstärkertransistors 11, 12 ; 21,22 ; 31,32 verbunden ist. An den Hochfrequenzeingängen

14,24, 34 ist je ein differentielles Signal RF1, RF 1X ; RF2, RF2X ; RFn, RFnX zuführbar. An diese Eingänge 14,24, 34 sind jeweils Empfangssignalpfade eines Funkempfängers anschließ- bar, welche für unterschiedliche Frequenzbänder oder Modula- tionsverfahren ausgelegt sind. Die Kollektoranschlüsse der Transistoren 11,12 ; 21,22 ; 31,32 sind jeweils paarweise miteinander in einem gemeinsamen Ausgangsknoten 6 verbunden, das heißt, daß die Kollektoranschlüsse der Transistoren 11, 21,31 miteinander in einem Knoten verbunden sind und die Kollektoranschlüsse der Transistoren 12,22, 32 in einem wei- teren Schaltungsknoten miteinander verbunden sind, der ge- meinsam mit dem ersten Knoten den symmetrischen Ausgangskno- ten 6 der Vorverstärker 1 bis 3 bildet.

Um die Vorverstärker 1 bis 3 unabhängig voneinander ein-und auszuschalten, ist je ein Pfad zwischen Basisanschluß und Kollektoranschluß der Transistoren 11,12 ; 21,22 ; 31,32 vorgesehen, welcher jeweils eine Serienschaltung aus einem Widerstand 15,16, 25,26, 35,36 und einem Schalter 17,18, 27,28, 37,38 umfaßt. Die einem Vorverstärker 1, 2,3 zuge- ordneten, beiden Schalter, 17,18 ; 27,28 ; 37,38 werden je- weils paarweise gemeinsam ein-und ausgeschaltet. Im geöffne- ten Zustand der Schalter ist der jeweils zugeordnete Vorver- stärker 1, 2,3 ausgeschaltet. Zum Einschalten eines der Vor- verstärker 1 bis 3 wird das diesem zugeordnete Schalterpaar 17,18 ; 27,28 ; 37,38 geschlossen. Die beiden anderen Schal- terpaare bleiben geöffnet. Der symmetrische Ausgangsknoten 6, der allen Vorverstärkern 1 bis 3 gemeinsam ist, ist über je eine für alle Vorverstärker gemeinsame Stromquelle 61,62 an einen Versorgungspotentialanschluß 7 gelegt.

Weiterhin ist der symmetrische Ausgang 6 über je einen Seri- enkondensator 41,42 an den für differentielle Signalübertra- gung ausgelegten ersten Eingang 43 des Hochfrequenzmischers 4 angeschlossen. Ein zweiter Eingang 44 des Hochfrequenz- mischers 4 ist zur Zuführung eines Lokaloszillatorsignals mit um neunzig Grad zueinander phasenverschobenen Signalanteilen

ausgelegt. Am Ausgang des Mischers 4, der mit Bezugszeichen 45 versehen und ebenfalls symmetrisch ausgelegt ist, kann ein Basisbandsignal BB oder ein Zwischenfrequenzsignal, je nach Architektur des Empfängers, abgegriffen werden.

Bei der vorliegenden Schaltungsanordnung haben die Vorver- stärker 1 bis 3, die jeweils verschiedenen Empfangspfaden zu- geordnet sind, einen gemeinsamen Ausgang 6, der mit dem dazu- gehörigen Mischer 4 verbunden ist. Somit sind mit Vorteil le- diglich zwei Koppelkapazitäten 41,42 pro Mischereingang 43 vorhanden. Hierdurch wiederum ist am Ausgang des jeweils ak- tiven rauscharmen Vorverstärkers 1 bis 3 eine besonders ge- ringe kapazitive Last vorhanden. Somit weist die Schaltung verbesserte Hochfrequenzeigenschaften auf.

Um die Vorverstärker 1 bis 3 unabhängig voneinander ein-und ausschalten zu können, sind die Eingangstransistoren 11,12, 21,22, 31,32 als schaltbare Dioden verschaltet.

Die Schaltungsanordnung von Figur 1 ist mit Vorteil bei- spielsweise in einem Tribandempfänger einsetzbar. Mit einem derartigen Tribandempfänger können beispielsweise die Mobil- funkstandards GSM 900, GSM 1800 und GSM 1900 verarbeitet wer- den.

Das beschriebene Prinzip ist selbstverständlich auch bei le- diglich zwei Vorverstärkern anwendbar oder alternativ auf ei- ne beliebige Anzahl von Vorverstärkern und Empfangspfaden er- weiterbar.

In alternativen Ausführungsformen können anstelle der Wider- stände 13,23, 33 auch Stromquellen vorgesehen sein.

Anstelle der Stromquellen 61,62 können in alternativen Aus- führungsformen beliebige andere, auch komplexe elektrische Lasten vorgesehen sein.

Zwischen den Kollektoranschlüssen der Differenzverstärker- transistoren und dem gemeinsamen Ausgangsknoten 6 kann je ein Kaskodetransistor vorgesehen sein. Hierdurch wird eine weite- re Erhöhung der Isolation erzielt.

Zwischen die rauscharmen Vorverstärkern 1, 2,3 und den Mi- scher 4 kann in alternativen Ausführungen eine zusätzliche Verstärkerstufe eingeschaltet sein.

Figur 2 zeigt beispielhaft die Anwendung des Prinzips von Fi- gur 1 in einem Dualbandempfänger mit zwei Empfangspfaden RX1, RX2. Dort ist an eine Antenne 81 ein Koppelglied 82 ange- schlossen, mit einem ersten Ausgang, der mit einem ersten Oberflächenwellenfilter 83, und einem zweiten Ausgang, der mit einem zweiten Oberflächenwellenfilter 84 verbunden ist.

Die Oberflächenwellenfilter 83,84 dienen zur Selektion des jeweils dem Empfangspfad RX1, RX2 zugeordneten Frequenzbandes und zur Unterdrückung unerwünschter Frequenzanteile. An die Ausgänge der Filter 83, 84 ist je ein Vorverstärker 1, 2, wie in Figur 1 dargestellt und miteinander verschaltet, vorgese- hen. Die Schalter 17,18 ; 27,28 der Vorverstärker 1, 2 sind mit ihren Steuereingängen an eine Ansteuerschaltung 9 ange- schlossen, die den jeweils gewünschten Vorverstärker akti- viert. Wie in Figur 1 sind die Ausgänge der Vorstärker 1, 2 über Koppelkapazitäten 41,42 an einen ersten Eingang des Hochfrequenzmischers 4, der als Abwärtsmischer ausgelegt ist, angeschlossen. Der zweite Eingang 44 dient zum Zuführen eines Lokaloszillatorsignals LO. Am Ausgang 45 ist ein Basisbandsi- gnal BB abgreifbar.

Man erkennt deutlich die mit dem vorliegenden Prinzip mögli- che Chipflächenersparnis. Bei der Darstellung von Figur 2 ist trotz der Möglichkeit, verschiedene Frequenzbänder verarbei- ten zu können, lediglich ein gemeinsamer Abwärts-Frequenz- mischer 4 erforderlich. Auf Grund des gemeinsamen Ausgangs- knotens 6 der Vorverstärker 1, 2 ist auch die durch die Kop-

pelkapazitäten 41, 42 bedingte kapazitive Last verhältnismä- ßig gering.

Selbstverständlich liegt es im Rahmen der Erfindung, das ge- zeigte Prinzip auch auf Empfänger mit mehr als zwei Frequenz- bändern anzuwenden, beispielsweise auf Tribandempfänger.

Anstelle der in Figur 1 gezeigten Schaltungsrealisierung in differentieller, bipolarer Schaltungstechnik ist auch eine Realisierung in sogenannter Single-Ended-Schaltungstechnik und/oder in CMOS-Schaltungstechnik im Rahmen der Erfindung möglich.

Bezugszeichenliste 1 Vorverstärker 2 Vorverstärker 3 Vorverstärker 4 Mischer 5 Bezugspotentialanschluß 6 Ausgangsknoten 7 Versorgungspotentialanschluß 9 Steuerschaltung 11 Transistor 12 Transistor 13 Widerstand 14 Eingang 15 Widerstand 16 Widerstand 17 Schalter 18 Schalter 21 Transistor 22 Transistor 23 Widerstand 24 Eingang 25 Widerstand 26 Widerstand 27 Schalter 28 Schalter 31 Transistor 32 Transistor 33 Widerstand 34 Eingang 35 Widerstand 36 Widerstand 37 Schalter 38 Schalter 41 Kapazität 42 Kapazität

43 Eingang 44 Eingang 45 Ausgang 61 Stromquelle 62 Stromquelle 81 Antenne 82 Koppelglied 83 Bandpaßfilter 84 Bandpaßfilter BB Basisband LO Lokaloszillatorsignal RX1 Empfangspfad RX2 Empfangspfad RF1 Hochfrequenzsignal RF1X Hochfrequenzsignal RF2 Hochfrequenzsignal RF2X Hochfrequenzsignal RFn Hochfrequenzsighal RFnX Hochfrequenzsignal