本發(fā)明總體上涉及一種用于過濾與無線電接收所使用的頻帶相鄰的頻帶中的信號的系統(tǒng)和方法，并且更加具體地涉及一種用于過濾在與車輛衛(wèi)星無線電設(shè)備所接收的衛(wèi)星無線電頻帶相鄰的頻帶中播送的無線通信服務(wù)(wcs)信號的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

移動(dòng)無線蜂窩設(shè)備無處不在。蜂窩設(shè)備允許無線傳送和接收視頻、音頻以及數(shù)據(jù)，并且用戶在許多目的上都依賴于蜂窩設(shè)備。這些目的以及提供服務(wù)的技術(shù)(諸如，4g長期演進(jìn)(lte))正在增加，這就要求越來越多地需要更多無線帶寬和數(shù)據(jù)吞吐量。隨著對蜂窩數(shù)據(jù)和語音服務(wù)的需求的激增，分配用于這些服務(wù)的現(xiàn)存頻帶的負(fù)擔(dān)越來越大，其中，可用的蜂窩帶寬正變得不足以滿足這些需求。為蜂窩服務(wù)提供附加頻帶對商業(yè)發(fā)展具有直接且通常是可測量的影響。

在美國，聯(lián)邦通信委員會(huì)(fcc)對哪些頻帶用于什么目的進(jìn)行管控。因此，fcc一直承擔(dān)著巨大壓力來為蜂窩服務(wù)分配更多頻帶，這也提供了大量收入。作為回應(yīng)，fcc最近為蜂窩服務(wù)重新分配了wcs頻帶，其中，2305-2320mhz的頻帶現(xiàn)在用于從移動(dòng)蜂窩設(shè)備傳送至蜂窩塔的信號，并且2345-2360mhz的頻帶現(xiàn)在用于從蜂窩塔傳送至移動(dòng)設(shè)備的信號。

fcc也為衛(wèi)星無線電設(shè)備(尤其是sirius和xm)分配了特定頻帶，其中，sirius衛(wèi)星無線電設(shè)備在2320-2332.50mhz頻帶中操作，并且xm衛(wèi)星無線電設(shè)備在2332.50-2345mhz頻帶中操作。很顯然，xm頻帶是連續(xù)的且與用于由蜂窩塔傳送的信號的wcs頻帶相鄰，并且sirius頻帶是連續(xù)的且與用于由移動(dòng)設(shè)備傳送的信號的wcs頻帶相鄰。

衛(wèi)星無線電設(shè)備從可以播放特定音頻的衛(wèi)星接收信號。這些信號在由無線電設(shè)備接收到時(shí)處于相對較低功率下。蜂窩塔將蜂窩信號播送至在該塔的特定范圍內(nèi)的移動(dòng)無線設(shè)備。這些信號以相對較高功率從塔處被播送出，以便以恰當(dāng)數(shù)據(jù)速率吞吐量由一定距離內(nèi)的移動(dòng)設(shè)備接收。如果具有衛(wèi)星無線電設(shè)備的車輛在正在播送在wcs頻帶中的蜂窩信號的蜂窩塔的特定距離內(nèi)行駛，則這些信號在相對較高功率下由車輛上的衛(wèi)星無線電天線接收，例如，可以比由天線接收的衛(wèi)星無線電信號大五個(gè)量級。對于可以與來自蜂窩塔的wcs信號直接相鄰的xm衛(wèi)星無線電信號，wcs頻率信號可以淹沒并且阻塞衛(wèi)星無線電信號，其中，車輛上的衛(wèi)星無線電設(shè)備可以離線。

同樣，如果具有衛(wèi)星無線電設(shè)備的車輛在正在傳送在wcs頻帶中的蜂窩信號的移動(dòng)蜂窩設(shè)備的特定距離內(nèi)行駛，其中，蜂窩設(shè)備可以在車輛中，則這些信號由車輛上的衛(wèi)星無線電天線接收并且可以處于高于衛(wèi)星無線電信號的功率級下。對于可以與來自蜂窩設(shè)備的wcs信號直接相鄰的sirius衛(wèi)星無線電信號，wcs頻率信號可以淹沒并且限制衛(wèi)星無線電信號，其中，車輛上的衛(wèi)星無線電設(shè)備可以離線。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開和描述了一種過濾器系統(tǒng)，該過濾器系統(tǒng)在wcs信號具有足夠高的信號強(qiáng)度從而其可以淹沒衛(wèi)星無線電信號并且阻止衛(wèi)星無線電設(shè)備操作的情況下過濾由衛(wèi)星無線電天線接收的wcs信號。該過濾器系統(tǒng)包括耦合電路，該耦合電路使由天線接收的信號的一小部分?jǐn)嚅_耦合并且將其發(fā)送至檢測器，該檢測器檢測信號的斷開耦合部分的信號強(qiáng)度。如果信號強(qiáng)度超過預(yù)定閾值，則檢測器向開關(guān)提供控制信號，該開關(guān)將由天線接收的信號引導(dǎo)至wcs過濾器以便過濾掉wcs信號，其中，開關(guān)在其它情況下使得由天線接收的信號被直接發(fā)送至無線電設(shè)備。

結(jié)合附圖來看如下描述和所附權(quán)利要求書，本發(fā)明的附加特征將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是具有與衛(wèi)星和蜂窩塔通信的衛(wèi)星無線電設(shè)備的車輛的示意圖；

圖2是包括wcs過濾器系統(tǒng)的衛(wèi)星無線電設(shè)備的框圖；

圖3是用于包括wcs信號檢測器的衛(wèi)星無線電設(shè)備的wcs過濾器系統(tǒng)的框圖；以及

圖4是用于包括wcs信號檢測器的衛(wèi)星無線電設(shè)備的另一個(gè)wcs過濾器系統(tǒng)的框圖。

具體實(shí)施方式

下文針對用于過濾衛(wèi)星無線電設(shè)備中的wcs信號的wcs過濾器系統(tǒng)對本發(fā)明的實(shí)施例的討論在性質(zhì)上僅僅是示例性的，并且決不意在限制本發(fā)明或者其應(yīng)用或用途。例如，如本文所討論的，衛(wèi)星無線電設(shè)備是在車輛上。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，衛(wèi)星無線電設(shè)備可以是在其它移動(dòng)平臺或者其它設(shè)備上。

圖1是示出了具有衛(wèi)星無線電設(shè)備14(諸如，xm衛(wèi)星無線電設(shè)備或者sirius衛(wèi)星無線電設(shè)備)的車輛12的示例10，衛(wèi)星無線電設(shè)備14從衛(wèi)星16接收衛(wèi)星無線電信號。車輛12可以在可能正在播送在wcs頻帶中的蜂窩信號的蜂窩塔18附近行駛，該wcs頻帶可以與衛(wèi)星16播送的信號的頻帶相鄰。例如，無線電設(shè)備14可以是xm無線電設(shè)備，衛(wèi)星16可以播送在2332.50-2345mhz頻帶中的xm信號，并且蜂窩塔18可以播送在2345-2360mhz頻帶中的wcs信號。如上文所討論的，來自蜂窩塔18的信號的功率可以足夠高并且在頻率上足夠接近由衛(wèi)星16傳送的信號，從而使衛(wèi)星無線電信號在無線電設(shè)備14中被淹沒并且無線電設(shè)備離線。車輛12也可以在可能正在傳送在wcs頻帶中的蜂窩信號的移動(dòng)蜂窩設(shè)備28附近行駛，該wcs頻帶也可以與衛(wèi)星16播送的信號的頻帶相鄰，其中，設(shè)備28可以在車輛12內(nèi)部。例如，無線電設(shè)備14可以是sirius無線電設(shè)備，衛(wèi)星16可以播送在2320-2332.50mhz頻帶中的sirius信號，并且蜂窩設(shè)備28可以傳送在2305-2320mhz頻帶中的wcs信號。如上文所討論的，來自蜂窩設(shè)備28的信號的功率可以足夠高并且在頻率上足夠接近由衛(wèi)星16傳送的信號，從而使衛(wèi)星無線電信號在無線電設(shè)備14中被淹沒并且無線電設(shè)備離線。

圖2是包括衛(wèi)星無線電設(shè)備22的衛(wèi)星無線電系統(tǒng)20的框圖，例如，衛(wèi)星無線電設(shè)備22通過天線24從衛(wèi)星16接收衛(wèi)星無線電信號。如本領(lǐng)域中已知的，衛(wèi)星無線電天線以及車輛上的其它天線通過同軸電纜耦合至特定接收器/傳送器，其中，這些電纜可以通過嵌入式連接器(諸如，fakra連接器)分段地耦合在一起，從而使得車輛可以按部分進(jìn)行生產(chǎn)，并且然后通過將連接器連接以將其組裝在一起。本發(fā)明提出將wcs過濾器系統(tǒng)26插入在天線24與無線電設(shè)備22之間，其中，系統(tǒng)26包括：例如，低通wcs過濾器30，低通wcs過濾器30在無線電設(shè)備22能夠接收到由天線24接收的來自塔18的信號之前將該信號過濾掉。在其它實(shí)施例中，過濾器可以是與本文的討論一致的帶通過濾器、陷波過濾器或者高通過濾器。

在該設(shè)計(jì)中，嵌入式同軸連接器32先前可以已經(jīng)耦合至嵌入式同軸連接器34以便將天線24連接至無線電設(shè)備22，可以斷開連接，并且如所示出的，通過將同軸連接器36連接至連接器32以及將同軸連接器38連接至連接器34來將過濾器系統(tǒng)26連接在天線24與無線電設(shè)備22之間，其中，過濾器系統(tǒng)26可以被安裝至車輛12上的任何合適位置。wcs過濾器30設(shè)計(jì)用于限制或者排斥xm頻帶之上的信號，以便阻止無線電設(shè)備22接收到由塔18傳送的蜂窩信號。在替代實(shí)施例中，過濾器30可以是高通過濾器，該高通過濾器設(shè)計(jì)用于限制在2305-2320mhz頻帶中的wcs信號，從而使其不會(huì)干擾用于sirius衛(wèi)星無線電設(shè)備的衛(wèi)星無線電信號。過濾器30可以是任何適合于本文所討論的應(yīng)用的低通過濾器、高通過濾器、帶通過濾器、陷波過濾器，諸如，可從quorvo^tm買到的零件號為qpq1900q的過濾器。應(yīng)注意，由于本文所討論的xm或者sirius頻帶與wcs頻帶相鄰，所以過濾器30需要具有狹窄的過渡頻帶以便傳遞期望信號并且排斥不期望信號。wcs過濾器30可以在印刷電路板上進(jìn)行實(shí)施，其中，過濾器對低通過濾器、高通過濾器、陷波過濾器、或者帶通過濾器中的一個(gè)作出響應(yīng)。通過使用以wcs頻率為中心的陷波過濾器配置，可以為可接受的衰減提供充足衰減。該過濾器可以使用薄膜腔聲諧振器(fbar)過濾器技術(shù)或者表面聲波(saw)過濾器來進(jìn)行實(shí)施。

在系統(tǒng)20中，wcs過濾器30取決于在頻率上與wcs頻帶的接近程度來將衛(wèi)星無線電信號衰減至一定程度。因此，如果衛(wèi)星無線電信號相當(dāng)弱(這可以是由于樹葉、建筑物等引起的)，則即使在缺乏來自蜂窩塔18或者蜂窩設(shè)備28的信號的情況下，無線電設(shè)備22的性能也可以減小。換言之，為了使過濾器30能夠用于排斥wcs信號，可以使一些衛(wèi)星無線電信號衰減，這是因?yàn)槠漕l率接近wcs頻帶。因此，本發(fā)明提出僅僅在存在來自蜂窩塔18的wcs信號的情況下接通wcs過濾器30。

圖3是可以代替過濾器系統(tǒng)26的wcs過濾器系統(tǒng)40的框圖，其中，未示出連接器32、34和38、以及無線電設(shè)備22。在該設(shè)計(jì)中，由天線24接收的信號的一小部分通過耦合電路42斷開耦合并且被發(fā)送至檢測器44。檢測器44檢測接收信號的斷開耦合部分的信號強(qiáng)度，并且如果其大于某預(yù)定閾值，指示wcs信號的存在，則檢測器44發(fā)送控制信號，該控制信號控制開關(guān)46將接收信號的主要部分引導(dǎo)至wcs過濾器30。來自檢測器44的控制信號還使得開關(guān)48將來自wcs過濾器30的信號輸出引導(dǎo)至無線電設(shè)備22。如果檢測器44未檢測到高信號功率，則開關(guān)46保持在如下位置中：在該位置中，來自天線24的信號的主要部分被引導(dǎo)至線路50以便繞過wcs過濾器30，其中，開關(guān)48處于將該信號引導(dǎo)至無線電設(shè)備22的位置中。因此，防止wcs信號使無線電設(shè)備22離線。

系統(tǒng)40中的一些元件可以是有源元件，有源元件需要超過功率的電源，該電源可用于向天線24提供功率。例如，檢測器44、開關(guān)46和48、以及過濾器30中的可能元件可以具有需要功率的有源元件。進(jìn)一步地，有源元件還可以用于放大衛(wèi)星無線電信號。為此，系統(tǒng)40可以包括其本身的電源52(諸如，可充電電池)，或者可以具有連接至電源的外部連接(未示出)。

在替代實(shí)施例中，在圖4中示出為wcs過濾器系統(tǒng)60，其中，相似元件由相同的附圖標(biāo)記表示，開關(guān)48可以由rf合并器62來代替。在該設(shè)計(jì)中，如果天線信號的主要部分是通過wcs過濾器30進(jìn)來，其中，線路50上不會(huì)存在信號，則合并器62將信號與線路50上的無信號合并以將該輸出提供至無線電設(shè)備22。同樣，如果開關(guān)46將天線信號的主要部分切換到線路50上，其中，沒有信號會(huì)通過wcs過濾器30，則合并器62輸出未過濾的信號。

前述討論僅僅公開和描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將從此討論以及從附圖和權(quán)利要求書中容易地認(rèn)識到，在不背離如下權(quán)利要求書中定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在其中作出許多改變、修改和變化。