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用于在飞机中提供射频信号连接的设备.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102712366 A(43)申请公布日 2012.10.03CN102712366A*CN102712366A*(21)申请号 201180006046.9(22)申请日 2011.01.14102010000909.1 2010.01.14 DE61/294,985 2010.01.14 USB64D 11/00(2006.01)H04B 1/40(2006.01)H04B 1/00(2006.01)H04W 84/00(2006.01)(71)申请人空中客车运营有限公司地址德国汉堡(72)发明人马丁舍尔马赫安德烈亚斯弗洛恩(74)专利代理机构中科专利商标代理有限。

2、责任公司 11021代理人吴敬莲(54) 发明名称用于在飞机中提供射频信号连接的设备(57) 摘要本发明涉及一种用于向飞机(2)中的用户提供射频信号连接的设备(1)，其中，该设备(1)具有多个无线局域网接入点(9-i)，其发送或接收不同的预设的射频带中的射频信号并且分别通过发送和接受信号路径与至少一个共同的发送和接收天线(5-i)连接，其中，在发送和接收信号路径中分别设置滤波装置，其将射频带相对于彼此以及相对于预设的移动无线电频带足够地隔离。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2012.07.13(86)PCT申请的申请数据PCT/EP2011/050467 2011.01.14。

3、(87)PCT申请的公布数据WO2011/086160 DE 2011.07.21(51)Int.Cl.权利要求书2页说明书8页附图4页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页说明书 8 页附图 4 页1/2页21.一种用于向飞机(2)中的用户提供射频信号连接的设备(1)，具有：第一共同的发送和接收天线(5-1)，其设计用于在飞机(2)中发送和接收无线局域网信号和移动无线电信号；第一无线局域网接入点(9-1)，其通过第一发送和接收路径与第一共同的发送和接收天线(5-1)连接，所述第一发送和接收路径具有用于过滤第一无线局域网信道(Ch6)的第一信道滤波器。

4、(10-1)以及第一带通滤波器(15-2)；以及第二无线局域网接入点(9-2)，其通过第二发送和接收路径与第一共同的发送和接收天线(5-1)连接，所述第二发送和接收路径具有用于过滤第二无线局域网信道(Ch1)的第二信道滤波器(10-2)以及第二带通滤波器(16-2)，其中，第一带通滤波器(15-2)设置在第一带通滤波器组(15)中，所述第一带通滤波器组设计用于传输第一移动无线电频带，第一无线局域网信道(Ch6)的中间频率比第二无线局域网信道(Ch1)的中间频率距离第一移动无线电频带的频率更远。2.根据权利要求1所述的设备，所述设备还具有：第三无线局域网接入点(9-3)，其通过用于过滤第三无线局。

5、域网信道(Ch11)的第三信道滤波器(10-3)与第二带通滤波器(16-2)连接。3.根据权利要求2所述的设备(1)，所述设备还具有：信号组合器(10-4)，其设计用于组合由第二和第三信道滤波器发出的无线局域网信号。4.根据权利要求3所述的设备(1)，其中，所述信号组合器(10-4)是威尔金森耦合器。5.根据权利要求3和4中任一项所述的设备(1)，其中，第二与第三无线局域网信道(Ch1；Ch11)的中间频率的间距大于第一与第二无线局域网信号(CH6；Ch1)的中间频率的间距。6.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，第二带通滤波器(16-2)设置在第二带通滤波器组(16)中，所述第二。

6、带通滤波器组设计用于传输第二移动无线电频带，以及第一无线局域网信道(CH6)与第一移动无线电频带的中间频率的间距小于第一无线局域网信道(Ch6)与第二移动无线电频带的中间频率的间距。7.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，所述设备还具有：第二共同的发送和接收天线(5-2)；其中，第一和第二无线局域网接入点(9-1；9-2)与第二共同的发送和接收天线(5-2)连接。8.根据权利要求7所述的设备，其中，第一共同的发送和接收天线(5-1)设计用于发送射频信号，以及第二共同的发送和接收天线(5-2)设计用于接收射频信号。9.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，第一和第二移动无线电频带。

7、具有移动无线电噪声带，在所述移动无线电噪声带中发送噪声信号，所述噪声信号防止位于飞机中的终端设备与地面基站之间的移动无线电连接。10.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，所述设备还具有：定向耦合器(17)，其设计用于将无线局域网信号和移动无线电信号聚集到一起并且发权利要求书CN 102712366 A2/2页3送到第一和/或第二共同的发送和接收天线(5-1、5-2)。11.根据权利要求10所述的设备(1)，其中，所述定向耦合器(17)是3dB定向耦合器，且尤其具有混合组合电路、兰格耦合器或威尔金森耦合器。12.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，第一和第二带通滤波器(。

8、15-2、16-2)具有耦合的空腔谐振器和/或陶瓷的线谐振器。13.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，第一和第二无线局域网接入点(9-1、9-2)在飞机中通过网络(22)连接到飞机服务器(23)上，所述飞机服务器通过卫星线路与地面站连接。14.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，无线局域网信号包括按照标准IEEE802.11g或IEEE802.11b的无线局域网服务信号。15.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，第一共同的发送和接收天线(5-1)是泄漏电缆天线，所述泄漏电缆天线敷设在飞机的乘客轿厢中。16.根据权利要求15所述的设备(1)，其中，在所述泄漏。

9、电缆天线(5-1)的一个端部处设置测量装置(50R)，所述测量装置设计用于测量在泄漏电缆天线(5-1)的一个端部处的高频信号的信号功率。17.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，通过第一和第二发送和接收信号路径分别以最大54MBit/s的数据传输率传输数据。18.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，第一和第二信道滤波器(10-1、10-2)设置在UWBS(通用无线主干系统)单元(10)或RF组合单元中。19.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，第一和第二带通滤波器(15-2、16-2)设置在飞机的OBCE(机上控制装备)单元(8)中。20.根据权利要求2所述。

10、的设备，其中，第一、第二和第三无线局域网信道分别具有20MHz的频带宽。21.根据权利要求10和11中任一项所述的设备，其中，所述定向耦合器(17)具有两个输出端，所述输出端分别通过互扰消除装置与第一共同的发送和接收天线(5-1)连接。22.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，第一和第二移动无线电频带是4G移动无线电频带。权利要求书CN 102712366 A1/8页4用于在飞机中提供射频信号连接的设备技术领域0001 本发明涉及一种用于向位于空中交通工具的乘客轿厢中的用户提供射频信号连接、尤其是无线局域网连接的设备。背景技术0002 在空中交通工具、尤其是飞机中越来越多地采用基。

11、于无线电的无线传输系统，其用作在飞行期间或当飞机位于地面时在飞机内部通讯。通讯伙伴是乘客或机组成员，他们比如位于飞机的乘客轿厢中。乘客希望在飞行期间利用其便携终端设备、比如笔记本电脑、智能手机、移动无线电设备或掌上电脑使用不同的数据服务，同时传递数据。在此情况下用户的终端设备通过设置在乘客轿厢中的无线电接口以及发送和接收天线将数据传递到飞机的传输系统，该传输系统在飞行期间比如借助于卫星连接与地面站连接。通过在乘客轿厢的发送和接收天线以及终端设备之间的空中接口借助于在预设的射频带中的射频信号完成数据传输。比如为了提供无线局域网服务发送或接收在预设的无线局域网频率带中的射频信号。由于可用的频谱是受。

12、限的，针对不同服务的射频带越来越多地以拥挤的形式相互排列，其中，在许多情况下在不同的射频带之间不设置显著的保护频带。0003 在飞机中需要将在不同的、部分紧密相互贴靠的射频带中传输的射频信号聚集到共同的发送和接收天线，该发送和接收天线设置或铺设在乘客轿厢中。发明内容0004 因此本发明的目的在于，提出用于向用户提供射频信号连接的一种设备和一种方法，其中，传输的射频信号可以在不限于其性能并且在没有负面相互影响的情况下通过共同的发送和接收天线发送或接收。0005 该目的根据本发明通过具有在权利要求1中限定的特征实现。0006 在根据本发明的设备的一种实施方式中，滤波装置具有用于相互分离射频带的信道。

13、滤波器以及用于将射频带相对于移动无线电频带隔离的带通滤波器。0007 因此根据本发明的设备的一个优点在于，通过采用两个不同的滤波器、即信道滤波器和与其相连的带通滤波器，针对两个用于实现预设的阻带衰减的滤波器中的每一个的滤波器的必要的陡度可以相对较小且因此用于实施这种类型的滤波器的电路连接技术上的耗费相对较小。此外，信道滤波器或带通滤波器(他们分别仅需具有一个相对较小的滤波陡度)具有较小的结构尺寸且因此可以容纳在已有的结构空间、比如飞机中。此外这种类型的滤波器具有相对较小的重量，从而比如在安装到飞机中的情况下可以由此节省燃料。0008 该具有滤波装置(其针对每个信号路径具有一个信道滤波器以及带通。

14、滤波器)的实施方式的另一个优点在于，该滤波器针对其它目的已经实现并且通过派送的布线额外地用于射频带相互之间的隔离以及用于射频带与预设的移动无线电射频带的隔离。0009 在根据本发明的设备的一种实施方式中，射频带为无线局域网频带。说明书CN 102712366 A2/8页50010 在根据本发明的设备的一种实施方式中，发送和接收天线设置在飞机的乘客轿厢中并且向位于乘客轿厢中的乘客或机组成员的终端设备提供无线局域网连接。0011 在根据本发明的设备的一种实施方式中，移动无线电频带具有移动无线电噪声带，在该移动无线电噪声带中发送噪声信号，其防止位于乘客轿厢中的终端设备与地面基站的移动无线电连接。。

15、0012 在根据本发明的设备的一种实施方式中，为不同的射频带设置的发送和接收信号通过定向耦合器聚集到一起，该定向耦合器与至少一个共同的发送和接收天线连接。0013 在根据本发明的设备的一种实施方式中，定向耦合器是所谓的3dB定向耦合器。0014 在根据本发明的设备的一种实施方式中，该3dB定向耦合器通过混合组合电路(Hybridkombinationsschaltungen)形成。0015 在根据本发明的设备的一种可替换的实施方式中，该3dB定向耦合器通过所谓的兰格耦合器形成。0016 在根据本发明的设备的另种实施方式中，该3dB定向耦合器是威尔金森耦合器。0017 在根据本发明的设备的一种实。

16、施方式中，带通滤波器具有耦合的空腔谐振器或腔体滤波器或陶瓷的线谐振器。0018 在根据本发明的设备的种实施方式中，在每个发送和接收信号路径中设置用于分离射频带的信道滤波器、用于将射频带与移动无线电频带隔离的带通滤波器以及定向耦合器。0019 在根据本发明的设备的一种实施方式中，接入点设置在飞机中并且通过网络连接在飞机服务器上，该飞机服务器通过卫星线路与地面站连接。0020 该接入点可以是比如无线局域网接入点(WLAN接入点)。0021 在根据本发明的设备的一种实施方式中，在无线局域网频带中无线局域网服务可传输按照标准IEEE802.11g或IEEE802.11b的信号。0022 在根据本发明的。

17、设备的一种实施方式中，接入点、尤其是无线局域网接入点的射频带、尤其是无线局域网频带不是重叠的频带、尤其不是重叠的无线局域网频带。0023 在根据本发明的设备的一种实施方式中，不同的发送和接收信号路径的带通滤波器设置在不同的带通滤波器组中。0024 在根据本发明的设备的一种实施方式中，至少两个分别具有至少一个射频带的射频带组与带通滤波器电路连接，所述带通滤波器具有相对于彼此以及相对于预设的移动无线电频带的最大频率间隔。0025 在根据本发明的设备的一种实施方式中，每个定向耦接器分别具有两个输入端和至少一个输出端，输入端分别与一个带通滤波器组连接，输出端与对应的发送和接收天线连接。0026 在根据。

18、本发明的设备的一种实施方式中，定向耦接器具有两个输出端，它们分别将传输到聚集到一起的射频带中的信号以一半的信号功率发出。0027 在根据本发明的设备的一种实施方式中，定向耦接器的两个输出端分别与一个对应的发送和接收天线连接。0028 在根据本发明的设备的一种实施方式中，发送和接收天线是泄漏电缆天线，其敷说明书CN 102712366 A3/8页6设在飞机的乘客轿厢中。0029 在根据本发明的设备的一种实施方式中，在泄漏电缆天线的一个端部处设置测量装置，其测量在泄漏电缆天线的一个端部处的高频信号的信号功率。0030 在根据本发明的设备的一种实施方式中，在发送和接收信号路径中分别以最大54MB。

19、it/s的数据传输率传输数据。0031 在根据本发明的设备的一种实施方式中，由信道滤波器和带通滤波器组成的滤波装置具有大于50dB、优选大于70dB的阻带衰减。该阻带衰减允许以最大54Mbit/s的数据传输率同时使所有接入点工作。0032 在根据本发明的设备的一种实施方式中，用于相互分离射频带的信道滤波器设置在UWBS(通用无线主干系统)单元或RF组合单元中。0033 在根据本发明的设备的一种实施方式中，用于将射频带相对于移动无线电频带隔离的带通滤波器设置在飞机的OBCE(机上控制装备)单元中。0034 在根据本发明的设备的一种实施方式中，设置三个接入点、尤其是三个无线局域网接入点，它们分别发。

20、送或接收对应的射频带、尤其是无线局域网频带中的射频信号、尤其是无线局域网信号，其中，这三个射频带、尤其是无线局域网频带是三个不重叠的射频带、尤其是IEEE802.11无线局域网频带，它们分别具有20MHz的频带宽。0035 在根据本发明的设备的一种实施方式中，飞机的OBCE(机上控制装备)单元具有至少一个定向耦合器。0036 在根据本发明的设备的种实施方式中，飞机的OBCE(机上控制装备)单元具有用于将发送和接收信号路径聚集到一起的定向耦接器。0037 在根据本发明的设备的一种实施方式中，定向耦接器具有两个输出端，它们分别通过互扰消除装置(Triplexer)与发送和接收天线连接。0038 在。

21、根据本发明的设备的一种可能的实施方式中，UWBS(通用无线主干系统)单元的两个信道滤波器通过信号组合器连接到OBCE(机上控制装备)单元的一个端口上，这两个信道滤波器分别设置用于三个射频带、尤其是IEEE802.11无线局域网频带中的一个。0039 在根据本发明的设备的一种可能的实施方式中，该移动无线电频带是4G移动无线电频带。0040 在根据本发明的设备的一种可能的实施方式中，该设备具有UWBS(通用无线主干系统)单元和OBCE(机上控制装备)单元，UWBS(通用无线主干系统)单元包括用于相互分离射频带的信道滤波器，OBCE(机上控制装备)单元包括用于将射频带相对于移动无线电频带隔离的带通滤。

22、波器以及用于聚集发送和接收信号路径的定向耦合器，所述定向耦接器的输出端与发送和接收天线连接。0041 本发明提出一种飞机、尤其是客机，或一种其它空中交通工具、比如直升机，具有至少一个用于向用户提供射频信号连接的设备，其中，该飞机具有多个接入点，这些接入点发送或接收不同的预设的射频带中的射频信号并且分别通过发送和接收信号路径与至少一个共同的、敷设在飞机的乘客轿厢中的发送和接收天线连接，其中，在发送和接收信号路径中分别设置滤波装置，它们将射频带相对于彼此以及相对于预设的移动无线电频带隔离。说明书CN 102712366 A4/8页7附图说明0042 下面参照附图描述根据本发明的用于提供射频信号。

23、连接的设备的实施例。其中：0043 图1示出了用于阐述根据本发明的设备的第一种可能的实施方式的方块图；0044 图2示出了另一个、根据本发明的设备的第二种可能的实施方式的方块图；0045 图3A、3B示出了用于阐述根据本发明的设备的一种可能的实施例的频谱；0046 图4示出了用于阐述根据本发明的设备的一种可能的实施方式的可能的频带的表格。具体实施方式0047 如从图1中的方块图可见，根据本发明的用于提供射频信号连接的设备1设置在飞机2中、尤其是空中交通工具比如客机中。该飞机2具有乘客轿厢3，乘客和机组成员可以位于乘客轿厢中。乘客和机组成员使用移动的终端设备、比如手机、智能电话、笔记本电脑、掌上。

24、电脑等等。在图1中所示的例子中在乘客轿厢3中示出了三个移动的终端设备4-1、4-2和4-3。在乘客轿厢3中还设置至少一个发送和接收天线5-i。在图1中所示的实施例中在乘客轿厢3中设置两个发送和接收天线5-1、5-2。该发送和接收天线5-1、5-2敷设在乘客轿厢3中。发送和接收天线5-i可以比如是所谓的泄漏电缆天线或漏线天线。轿厢3内的移动的终端设备4-i可以通过空中接口与泄漏电缆天线5-i交换数据。0048 在图1中所示的实施方式中，两个发送和接收天线5-1、5-2直接连接到OBCE单元8上。在图1中所示的实施例中第一发送和接收天线5-1用于发送和接收射频信号、尤其是无线局域网(WLAN)频率。

25、信号，其比如位于2GHz的范围中。针对位于其它频率范围中的无线局域网信号，天线5-1也可以用作发送天线。第二天线5-2针对位于2GHz范围中的射频信号被用作发送和接收天线。针对位于其它频率范围中的射频信号，天线5-2也可以用作接收天线。0049 根据本发明的设备1在所示的实施例中对于提供在2GHz范围中的射频信号连接是有意义的。该2GHz范围中的射频信号或无线局域网信号在所示的实施例中来自接入点9-1、9-2、9-3。接入点9-i优选是无线局域网接入点(无线局域网AP)。需在2GHz频率范围中传输的无线局域网信号通过UWBS(通用无线主干系统)单元10和各无线局域网接入点9-i之间的双向的信号。

26、连接10-i进行交换。如在图1中所示，无线局域网接入点9-1、9-2、9-3通过信号连接11-1、11-2、11-3连接到UWBS单元10上。双向的信号连接11-i可以比如涉及同轴电缆。无线局域网接入点9-i可以安装在飞机2的机架中。0050 由无线局域网接入点9-1、9-2、9-3在2GHz的范围中发出的位于预设的无线局域网频带中的无线局域网信号在UWBS单元10中通过集成在其中的信道滤波器10-1、10-2、10-3滤波。信道滤波器10-1、10-2、10-3可以是用于各射频带或无线局域网频带的模拟的带通滤波器。0051 无线局域网频带可以比如是IEEE802.11g或IEEE802.11。

27、b频带。在图1中所示的例子中无线局域网接入点9-1将信道6中的无线局域网信号发送到为此设置的信道滤波器10-1。此外无线局域网接入点9-2将信道1中的无线局域网信号发送到为此设置的信道滤波器10-2。第三无线局域网接入点9-3将信道11中的无线局域网信号发送到UWBS单元10内的对应的信道滤波器10-3。因此在信道1、6、11中发出的无线局域网信号是位于不说明书CN 102712366 A5/8页8重叠的频带中的无线局域网信号。在所示的实施方式中，不同的无线局域网频带具有大约20MHz的频带宽，其中，不同的无线局域网信道分别以5MHz相互错开。因此信道1、6、11不具有重叠。因此，UWBS。

28、单元10具有用于信道6、1、11的三个无线局域网/b/g信道滤波器10-1、10-2、10-3。在图1所示的实施方式中，无线局域网信道1、11在其各通过信道滤波器10-2、10-3的信道滤波之后通过2:1信号组合器10-4引导到OBCE单元8的端口(W2)处。在图1所示的实施例中，OBCE单元8具有两个端口W1、W2，它们与UWBS单元10连接。UWBS单元10和OBCE单元8之间的连接可以借助于插入式连接器14-2、14-2建立。0052 OBCE单元8包括用于将射频带、尤其是无线局域网频带相对于移动无线电频带隔离的带通滤波器。0053 在图1所示的实施例中OBCE单元8包括两个带通滤波器组。

29、15、16。在每个带通滤波器组15、16中设置多个带通滤波器15-i、16-i。这些带通滤波器将无线局域网频带相对于移动无线电频带、比如4G移动无线电频带隔离。在移动无线电频带中既可以传输服务信号也可以传输噪声信号。在移动无线电噪声带中发送噪声信号，其防止位于乘客轿厢3中的终端设备4-i与地面基站之间的移动无线电连接。位于飞机2中的OMTS(机上移动电话系统)支持以这种方式加以噪声信号的频率范围。为此主要列举2.3至2.4GHz的频率范围以及2.5至2.7GHz的频率范围。这两个频率范围几乎天衣无缝地连接到由CWLU(客舱无线局域网单元)单元或无线局域网接入点9-i使用的2.402至2.483。

30、GHz的无线局域网/b/g频率范围上。在图1中所示的带通滤波器组15还具有从2.3至2.4GHz的频率范围中的带通滤波器15-1。该频率范围是用于发出针对移动无线电设备的噪声信号或屏蔽信号的噪声频率范围。此外在带通滤波器组15中设置用于无线局域网信道6的带通滤波器15-2。此外，可见用于从2.5至2.7GHz的频率范围的第三带通滤波器15-3，其中，在该频率范围中同样发送用于屏蔽移动无线电连接的噪声信号。在第二带通滤波器组16中同样设置带通滤波器16-1，其在所示的范围中覆盖从2.11至2.17GHz的频率范围。该频率范围是用于UMTS电话的噪声频带。第二带通滤波器组16还包括用于无线局域网信。

31、道1和无线局域网信道11的带通滤波器16-2，该带通滤波器设置用于由无线局域网接入点9-2、9-3在2GHz范围中发出的无线局域网信号。在图1中所示的实施例中设置用于两个通过组合器10-4聚集到一起的无线局域网信道1、11的共同的带通滤波器16-2。在一种可替换的实施方式中，在带通滤波器组16中针对两个无线局域网信道1、11中的每一个分别设置专门的带通滤波器。0054 飞机的OBCE单元具有至少一个定向耦合器17。该定向耦合器17优选是3dB定向耦合器。在一种可能的实施方式中该3dB定向耦合器是所谓的混合组合电路。在一种可替换的实施方式中3dB定向耦合器17是所谓的兰格耦合器。0055 在另一。

32、种实施方式中，如在图2中所示，定向耦合器17也可以通过威尔金森耦合器形成。0056 利用定向耦合器17可以将信号按照其在导体中的传播方向分离地脱耦。定向耦合器通常具有四个端口。输入到定向耦合器的一个端口处的信号或信号波以预设的比例划分到定向耦合器17关于对称轴的相对立的一侧的两个端口上，其中，在也实现信号输入的相同一侧上的另一端口处实现脱耦。输入到一个端口处的信号导体被划分到定向耦合器17的两个输出端口上。在一种优选的实施方式中，定向耦合器17分别实施信号功率到两个输说明书CN 102712366 A6/8页9出端口上的均匀划分。以这种方式将信号在两个输出端口处以3dB衰减并且在这种情况下。

33、是所谓的3dB定向耦合器。在图1中所示的实施方式中，定向耦合器17设置用于某一频率范围。在一种可能的实施方式中，第一定向耦合器17设置用于从1.5至2.7GHz的频率范围。定向耦合器17具有两个输出端。这两个输出端可以通过互扰消除装置与发送和接收天线5-1、5-2连接。0057 还可以将基站连接到OBCE单元8上用于移动无线电传输或GSM传输。0058 在一种可能的实施方式中，接入点9-i、尤其是无线局域网接入点9-i通过网络22连接到飞行服务器23上，该飞行服务器通过卫星线路24与地面站25连接。0059 因此，根据本发明的设备1具有多个接入点9-i，它们发送或接收不同的射频带中的射频信号、。

34、尤其是无线局域网信号并且分别通过发送和接收信号路径与至少一个共同的发送和接收天线5-i连接。比如无线局域网接入点9-i在一个信号路径中通过信道滤波器10-1、插入式连接14-1、带通滤波器15-2、定线耦合器17以及必要时通过互扰消除装置以及深通滤波器与发送和接收天线5-1连接。两个其余的无线局域网接入点9-2、9-3在另一个信号路径中通过信道滤波器10-2、10-3以及信号组合电流10-4、插入式连接装置14-2、带通滤波器16-2、定向耦合器17以及必要时互扰消除装置和深通滤波器与和无线局域网接入点9-1相同的发送和接收天线5-1连接。这样，敷设在乘客轿厢3中的发送和接收天线5-1发送和接。

35、收所有三个无线局域网接入点9-1、9-2、9-3的信号。这针对可选地也敷设在乘客轿厢3中的第二发送和接收天线5-2同样有效，用以使信号衰减最小化。0060 在根据本发明的设备1中，在每个发送和接收信号路径中分别设置一个滤波装置，其将射频带或无线局域网频带相对于彼此以及相对于预设的移动无线电频带、尤其是移动无线电噪声带隔离。该滤波装置包括用于相互分离射频带或无线局域网频带的信道滤波器10-i以及用于将射频带相对于移动无线电频带、尤其是相对于移动无线电噪声带隔离的带通滤波器15-i、16-i。在图1中所示的实施方式中，信道滤波器10-i位于UWBS单元10中以及两个带通滤波器组15的带通滤波器15。

36、-i、16-i位于OBCE单元8中。带通滤波器15-i、16-i可以是耦合的空腔谐振器或所谓的腔体滤波器。如在图1中可见，在每个发送和接收信号路径中设置用于分离射频带的信道滤波器10-i，以及用于将射频带相对于移动无线电频带隔离的带通滤波器15-i或16-i以及定向耦合器17。比如在针对无线局域网接入点9-1的发送和接收信号路径中设置用于无线局域网信道6的信道滤波器10-1以及与其串联的用于该信道的带通滤波器15-2，其中，带通滤波器15-2设置用于将无线局域网频带或无线局域网信道相对于移动无线电频带(即移动无线电噪声带)隔离。此外，该信号路径通过定向耦合器17引导到共同的发送和接收天线5-1。

37、。因此，该发送和接收信号路径包括串联的信道滤波器10-1、带通滤波器15-2和定向耦合器17。基于信道滤波器和带通滤波器、比如信道滤波器10-1和带通滤波器15-2的串联，两个滤波器中的每一个仅需相对较小的滤波器陡度(Filtersteilheit)，用以在信号路径中实现高于50dB、优选高于70dB的足够高的阻带衰减。通过信道滤波器和带通滤波器的串联获得的较高的自带衰减或阻碍允许将数据以最大54MBit/s的数据率在各无线局域网信道中传输。针对分别仅需相对较小的滤波器陡度的信道滤波器和对应的带通滤波器，可以减小用于其实施的技术耗费。特别是作为耦合的空腔谐振器或腔体滤波器的带通滤波器可以以相对。

38、较小的结构尺寸制造。这实现了将带通滤波器或腔体滤波器容纳到飞机2的已有的结构空间中。此外通过滤波器的说明书CN 102712366 A7/8页10较小的尺寸节省了重量且因此将飞机2中的燃料消耗最小化。0061 如在图1中可见，三个需传输的射频信道、尤其是无线局域网b/g信道通过OBCE单元8的端口W1、W2被划分到两个不同的信号路径上并且OBCE单元8的带通滤波器组15、16单独地通过两个端口输送且随后通过定向耦合器17聚集到一起并且以分别相同的信号分量传导到OBCE单元8的两个天线端口A1、A2或TRX1、TRX2。0062 在图1中所示的实施例中，无线局域网信道6相对于无线局域网信道1。

39、和11单独引导且引导到带通滤波器组15上，该带通滤波器组15同时过滤具有2.4和2.5GHz的OBCE噪声带。通过将信道6上的无线局域网信号限制在2.337MHz的中间频率以及大约18MHz的带宽，可以实现具有相对较小的滤波器陡度和较小位置需求的带通滤波器组15，其中，该带通滤波器组15同时提供所需的、相对于在2.4和2.5GHz下的OBCE信号源的隔离。通过将所需的无线局域网相邻信道衰减划分到两个分离的滤波器，即无线局域网信道滤波器和带通滤波器，简化了对一个个滤波器的要求，从而能够以相对较小的技术耗费实现这些滤波器。0063 无线局域网信道1和11在图1所示的实施例中在其通过滤波器10-2、。

40、10-3信道滤波后经过信号组合器10-4聚集到一起或连接到一起并且引导到带通滤波器组16中的无线局域网带通滤波器16-2上。此外，2:1信号组合器的使用提供了如下优点，在两个信道之间的隔离能够以经过组合器引导的隔离的值提高。此外，两个无线局域网1、11具有双倍的中间频率频率间隔(55MHz)，由此信道滤波器的效率比在无线局域网信道1和无线局域网信道6之间具有仅25MHz的间隔的情况明显更高。第二带通滤波器组16获得从2110至2170MHz的频带以及可能还有从3400至3600MHz的频带作为邻接的噪声带。这两个噪声带具有相对于无线局域网频带的足够大的频率间隔，从而在第二带通滤波器组16中也可。

41、以实现在预设的结构空间下所需的信号源的隔离。0064 图3A、3B展示了用于阐述根据本发明的设备1的一种可能的实施例的信号谱。所示的从1700至2700MHz的范围中的信号谱包括不同的射频带FB、尤其是无线局域网频带以及移动无线电频带。频带FB1是GSM1800发送频带，其部分地与频带FB2重叠。该频带FB2是GSM1900接收频带。还设置频带FB3，其直接位于频带FB1旁。图3A还示出了UMTS频带FB4以及无线局域网频带FB5。0065 图3B展示了其它频带，它们位于相同的、从1700至2700MHz的频率范围中。频带FB6是GSM1800接收频带。频带FB7是GSM1900发送频带。其旁。

42、边是频带FB8，为UMTS-CDMA频带。还展示了频带FB9，为中国移动无线电频带。再一个频带FB10是4G移动无线电带，以其将已有的移动无线电带FB11拓宽。在图3B、3A中所示的频带FB部分地相互紧靠，如从图中可见。针对相互贴靠的频带设置单独的带通滤波器组，其具有前后频率错开的带通滤波器并且分别与一个定向耦合器、比如定向耦合器17的输入端连接。定向耦合器17组合来自不同的带通滤波器组比如带通滤波器组15、16的、滤波的高频信号的信号谱并且将这些高频信号发送到共同的发送和接收天线、比如发送和接收天线5-1。因此，相互紧靠的频带FB通过单独的带通滤波器组比如带通滤波器组15、16过滤，这些带通滤波器组为了均衡相互贴靠的频带包含了相互频率错开的带通滤波器。该带通滤波器在一定程度上梳状地相互频率错开，如在图3A、3B中所示。0066 图4展示了一种可能的频带FB的表格，该频带具有对应的如在根据本发明的设备说明书CN 102712366 A10。

摘要
申请专利号：	CN201180006046.9	申请日：	2011.01.14
公开号：	CN102712366A	公开日：	2012.10.03
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):B64D 11/00申请日:20110114\|\|\|公开
IPC分类号：	B64D11/00; H04B1/40; H04B1/00; H04W84/00	主分类号：	B64D11/00
申请人：	空中客车运营有限公司
发明人：	马丁·舍尔马赫; 安德烈亚斯·弗洛恩
地址：	德国汉堡
优先权：	2010.01.14 DE 102010000909.1; 2010.01.14 US 61/294,985
专利代理机构：	中科专利商标代理有限责任公司 11021	代理人：	吴敬莲
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内容摘要

本发明涉及一种用于向飞机(2)中的用户提供射频信号连接的设备(1)，其中，该设备(1)具有多个无线局域网接入点(9-i)，其发送或接收不同的预设的射频带中的射频信号并且分别通过发送和接受信号路径与至少一个共同的发送和接收天线(5-i)连接，其中，在发送和接收信号路径中分别设置滤波装置，其将射频带相对于彼此以及相对于预设的移动无线电频带足够地隔离。

权利要求书

权利要求书
1.   一种用于向飞机(2)中的用户提供射频信号连接的设备(1)，具有：
第一共同的发送和接收天线(5‑1)，其设计用于在飞机(2)中发送和接收无线局域网信号和移动无线电信号；
第一无线局域网接入点(9‑1)，其通过第一发送和接收路径与第一共同的发送和接收天线(5‑1)连接，所述第一发送和接收路径具有用于过滤第一无线局域网信道(Ch6)的第一信道滤波器(10‑1)以及第一带通滤波器(15‑2)；以及
第二无线局域网接入点(9‑2)，其通过第二发送和接收路径与第一共同的发送和接收天线(5‑1)连接，所述第二发送和接收路径具有用于过滤第二无线局域网信道(Ch1)的第二信道滤波器(10‑2)以及第二带通滤波器(16‑2)，
其中，第一带通滤波器(15‑2)设置在第一带通滤波器组(15)中，所述第一带通滤波器组设计用于传输第一移动无线电频带，
第一无线局域网信道(Ch6)的中间频率比第二无线局域网信道(Ch1)的中间频率距离第一移动无线电频带的频率更远。

2.   根据权利要求1所述的设备，所述设备还具有：
第三无线局域网接入点(9‑3)，其通过用于过滤第三无线局域网信道(Ch11)的第三信道滤波器(10‑3)与第二带通滤波器(16‑2)连接。

3.   根据权利要求2所述的设备(1)，所述设备还具有：
信号组合器(10‑4)，其设计用于组合由第二和第三信道滤波器发出的无线局域网信号。

4.   根据权利要求3所述的设备(1)，其中，所述信号组合器(10‑4)是威尔金森耦合器。

5.   根据权利要求3和4中任一项所述的设备(1)，其中，第二与第三无线局域网信道(Ch1；Ch11)的中间频率的间距大于第一与第二无线局域网信号(CH6；Ch1)的中间频率的间距。

6.   根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，第二带通滤波器(16‑2)设置在第二带通滤波器组(16)中，所述第二带通滤波器组设计用于传输第二移动无线电频带，以及
第一无线局域网信道(CH6)与第一移动无线电频带的中间频率的间距小于第一无线局域网信道(Ch6)与第二移动无线电频带的中间频率的间距。

7.   根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，所述设备还具有：
第二共同的发送和接收天线(5‑2)；
其中，第一和第二无线局域网接入点(9‑1；9‑2)与第二共同的发送和接收天线(5‑2)连接。

8.   根据权利要求7所述的设备，其中，第一共同的发送和接收天线(5‑1)设计用于发送射频信号，以及第二共同的发送和接收天线(5‑2)设计用于接收射频信号。

9.   根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，第一和第二移动无线电频带具有移动无线电噪声带，在所述移动无线电噪声带中发送噪声信号，所述噪声信号防止位于飞机中的终端设备与地面基站之间的移动无线电连接。

10.   根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，所述设备还具有：
定向耦合器(17)，其设计用于将无线局域网信号和移动无线电信号聚集到一起并且发送到第一和/或第二共同的发送和接收天线(5‑1、5‑2)。

11.   根据权利要求10所述的设备(1)，其中，所述定向耦合器(17)是3dB定向耦合器，且尤其具有混合组合电路、兰格耦合器或威尔金森耦合器。

12.   根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，第一和第二带通滤波器(15‑2、16‑2)具有耦合的空腔谐振器和/或陶瓷的线谐振器。

13.   根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，第一和第二无线局域网接入点(9‑1、9‑2)在飞机中通过网络(22)连接到飞机服务器(23)上，所述飞机服务器通过卫星线路与地面站连接。

14.   根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，无线局域网信号包括按照标准IEEE802.11g或IEEE802.11b的无线局域网服务信号。

15.   根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，第一共同的发送和接收天线(5‑1)是泄漏电缆天线，所述泄漏电缆天线敷设在飞机的乘客轿厢中。

16.   根据权利要求15所述的设备(1)，其中，在所述泄漏电缆天线(5‑1)的一个端部处设置测量装置(50R)，所述测量装置设计用于测量在泄漏电缆天线(5‑1)的一个端部处的高频信号的信号功率。

17.   根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，通过第一和第二发送和接收信号路径分别以最大54MBit/s的数据传输率传输数据。

18.   根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，第一和第二信道滤波器(10‑1、10‑2)设置在UWBS(通用无线主干系统)单元(10)或RF组合单元中。

19.   根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，第一和第二带通滤波器(15‑2、16‑2)设置在飞机的OBCE(机上控制装备)单元(8)中。

20.   根据权利要求2所述的设备，其中，第一、第二和第三无线局域网信道分别具有20MHz的频带宽。

21.   根据权利要求10和11中任一项所述的设备，其中，所述定向耦合器(17)具有两个输出端，所述输出端分别通过互扰消除装置与第一共同的发送和接收天线(5‑1)连接。

22.   根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，第一和第二移动无线电频带是4G移动无线电频带。

说明书

说明书用于在飞机中提供射频信号连接的设备
技术领域
本发明涉及一种用于向位于空中交通工具的乘客轿厢中的用户提供射频信号连接、尤其是无线局域网连接的设备。
背景技术
在空中交通工具、尤其是飞机中越来越多地采用基于无线电的无线传输系统，其用作在飞行期间或当飞机位于地面时在飞机内部通讯。通讯伙伴是乘客或机组成员，他们比如位于飞机的乘客轿厢中。乘客希望在飞行期间利用其便携终端设备、比如笔记本电脑、智能手机、移动无线电设备或掌上电脑使用不同的数据服务，同时传递数据。在此情况下用户的终端设备通过设置在乘客轿厢中的无线电接口以及发送和接收天线将数据传递到飞机的传输系统，该传输系统在飞行期间比如借助于卫星连接与地面站连接。通过在乘客轿厢的发送和接收天线以及终端设备之间的空中接口借助于在预设的射频带中的射频信号完成数据传输。比如为了提供无线局域网服务发送或接收在预设的无线局域网频率带中的射频信号。由于可用的频谱是受限的，针对不同服务的射频带越来越多地以拥挤的形式相互排列，其中，在许多情况下在不同的射频带之间不设置显著的保护频带。
在飞机中需要将在不同的、部分紧密相互贴靠的射频带中传输的射频信号聚集到共同的发送和接收天线，该发送和接收天线设置或铺设在乘客轿厢中。
发明内容
因此本发明的目的在于，提出用于向用户提供射频信号连接的一种设备和一种方法，其中，传输的射频信号可以在不限于其性能并且在没有负面相互影响的情况下通过共同的发送和接收天线发送或接收。
该目的根据本发明通过具有在权利要求1中限定的特征实现。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，滤波装置具有用于相互分离射频带的信道滤波器以及用于将射频带相对于移动无线电频带隔离的带通滤波器。
因此根据本发明的设备的一个优点在于，通过采用两个不同的滤波器、即信道滤波器和与其相连的带通滤波器，针对两个用于实现预设的阻带衰减的滤波器中的每一个的滤波器的必要的陡度可以相对较小且因此用于实施这种类型的滤波器的电路连接技术上的耗费相对较小。此外，信道滤波器或带通滤波器(他们分别仅需具有一个相对较小的滤波陡度)具有较小的结构尺寸且因此可以容纳在已有的结构空间、比如飞机中。此外这种类型的滤波器具有相对较小的重量，从而比如在安装到飞机中的情况下可以由此节省燃料。
该具有滤波装置(其针对每个信号路径具有一个信道滤波器以及带通滤波器)的实施方式的另一个优点在于，该滤波器针对其它目的已经实现并且通过派送的布线额外地用于射频带相互之间的隔离以及用于射频带与预设的移动无线电射频带的隔离。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，射频带为无线局域网频带。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，发送和接收天线设置在飞机的乘客轿厢中并且向位于乘客轿厢中的乘客或机组成员的终端设备提供无线局域网连接。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，移动无线电频带具有移动无线电噪声带，在该移动无线电噪声带中发送噪声信号，其防止位于乘客轿厢中的终端设备与地面基站的移动无线电连接。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，为不同的射频带设置的发送和接收信号通过定向耦合器聚集到一起，该定向耦合器与至少一个共同的发送和接收天线连接。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，定向耦合器是所谓的3dB定向耦合器。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，该3dB定向耦合器通过混合组合电路(Hybridkombinationsschaltungen)形成。
在根据本发明的设备的一种可替换的实施方式中，该3dB定向耦合器通过所谓的兰格耦合器形成。
在根据本发明的设备的另—种实施方式中，该3dB定向耦合器是威尔金森耦合器。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，带通滤波器具有耦合的空腔谐振器或腔体滤波器或陶瓷的线谐振器。
在根据本发明的设备的—种实施方式中，在每个发送和接收信号路径中设置用于分离射频带的信道滤波器、用于将射频带与移动无线电频带隔离的带通滤波器以及定向耦合器。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，接入点设置在飞机中并且通过网络连接在飞机服务器上，该飞机服务器通过卫星线路与地面站连接。
该接入点可以是比如无线局域网接入点(WLAN接入点)。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，在无线局域网频带中无线局域网服务可传输按照标准IEEE802.11g或IEEE802.11b的信号。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，接入点、尤其是无线局域网接入点的射频带、尤其是无线局域网频带不是重叠的频带、尤其不是重叠的无线局域网频带。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，不同的发送和接收信号路径的带通滤波器设置在不同的带通滤波器组中。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，至少两个分别具有至少一个射频带的射频带组与带通滤波器电路连接，所述带通滤波器具有相对于彼此以及相对于预设的移动无线电频带的最大频率间隔。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，每个定向耦接器分别具有两个输入端和至少一个输出端，输入端分别与一个带通滤波器组连接，输出端与对应的发送和接收天线连接。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，定向耦接器具有两个输出端，它们分别将传输到聚集到一起的射频带中的信号以一半的信号功率发出。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，定向耦接器的两个输出端分别与一个对应的发送和接收天线连接。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，发送和接收天线是泄漏电缆天线，其敷设在飞机的乘客轿厢中。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，在泄漏电缆天线的一个端部处设置测量装置，其测量在泄漏电缆天线的一个端部处的高频信号的信号功率。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，在发送和接收信号路径中分别以最大54MBit/s的数据传输率传输数据。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，由信道滤波器和带通滤波器组成的滤波装置具有大于50dB、优选大于70dB的阻带衰减。该阻带衰减允许以最大54Mbit/s的数据传输率同时使所有接入点工作。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，用于相互分离射频带的信道滤波器设置在UWBS(通用无线主干系统)单元或RF组合单元中。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，用于将射频带相对于移动无线电频带隔离的带通滤波器设置在飞机的OBCE(机上控制装备)单元中。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，设置三个接入点、尤其是三个无线局域网接入点，它们分别发送或接收对应的射频带、尤其是无线局域网频带中的射频信号、尤其是无线局域网信号，其中，这三个射频带、尤其是无线局域网频带是三个不重叠的射频带、尤其是IEEE802.11无线局域网频带，它们分别具有20MHz的频带宽。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，飞机的OBCE(机上控制装备)单元具有至少一个定向耦合器。
在根据本发明的设备的—种实施方式中，飞机的OBCE(机上控制装备)单元具有用于将发送和接收信号路径聚集到一起的定向耦接器。
在根据本发明的设备的一种实施方式中，定向耦接器具有两个输出端，它们分别通过互扰消除装置(Triplexer)与发送和接收天线连接。
在根据本发明的设备的一种可能的实施方式中，UWBS(通用无线主干系统)单元的两个信道滤波器通过信号组合器连接到OBCE(机上控制装备)单元的一个端口上，这两个信道滤波器分别设置用于三个射频带、尤其是IEEE802.11无线局域网频带中的一个。
在根据本发明的设备的一种可能的实施方式中，该移动无线电频带是4G移动无线电频带。
在根据本发明的设备的一种可能的实施方式中，该设备具有UWBS(通用无线主干系统)单元和OBCE(机上控制装备)单元，UWBS(通用无线主干系统)单元包括用于相互分离射频带的信道滤波器，OBCE(机上控制装备)单元包括用于将射频带相对于移动无线电频带隔离的带通滤波器以及用于聚集发送和接收信号路径的定向耦合器，所述定向耦接器的输出端与发送和接收天线连接。
本发明提出一种飞机、尤其是客机，或一种其它空中交通工具、比如直升机，具有至少一个用于向用户提供射频信号连接的设备，其中，该飞机具有多个接入点，这些接入点发送或接收不同的预设的射频带中的射频信号并且分别通过发送和接收信号路径与至少一个共同的、敷设在飞机的乘客轿厢中的发送和接收天线连接，其中，在发送和接收信号路径中分别设置滤波装置，它们将射频带相对于彼此以及相对于预设的移动无线电频带隔离。
附图说明
下面参照附图描述根据本发明的用于提供射频信号连接的设备的实施例。其中：
图1示出了用于阐述根据本发明的设备的第一种可能的实施方式的方块图；
图2示出了另一个、根据本发明的设备的第二种可能的实施方式的方块图；
图3A、3B示出了用于阐述根据本发明的设备的一种可能的实施例的频谱；
图4示出了用于阐述根据本发明的设备的一种可能的实施方式的可能的频带的表格。
具体实施方式
如从图1中的方块图可见，根据本发明的用于提供射频信号连接的设备1设置在飞机2中、尤其是空中交通工具比如客机中。该飞机2具有乘客轿厢3，乘客和机组成员可以位于乘客轿厢中。乘客和机组成员使用移动的终端设备、比如手机、智能电话、笔记本电脑、掌上电脑等等。在图1中所示的例子中在乘客轿厢3中示出了三个移动的终端设备4‑1、4‑2和4‑3。在乘客轿厢3中还设置至少一个发送和接收天线5‑i。在图1中所示的实施例中在乘客轿厢3中设置两个发送和接收天线5‑1、5‑2。该发送和接收天线5‑1、5‑2敷设在乘客轿厢3中。发送和接收天线5‑i可以比如是所谓的泄漏电缆天线或漏线天线。轿厢3内的移动的终端设备4‑i可以通过空中接口与泄漏电缆天线5‑i交换数据。
在图1中所示的实施方式中，两个发送和接收天线5‑1、5‑2直接连接到OBCE单元8上。在图1中所示的实施例中第一发送和接收天线5‑1用于发送和接收射频信号、尤其是无线局域网(WLAN)频率信号，其比如位于2GHz的范围中。针对位于其它频率范围中的无线局域网信号，天线5‑1也可以用作发送天线。第二天线5‑2针对位于2GHz范围中的射频信号被用作发送和接收天线。针对位于其它频率范围中的射频信号，天线5‑2也可以用作接收天线。
根据本发明的设备1在所示的实施例中对于提供在2GHz范围中的射频信号连接是有意义的。该2GHz范围中的射频信号或无线局域网信号在所示的实施例中来自接入点9‑1、9‑2、9‑3。接入点9‑i优选是无线局域网接入点(无线局域网AP)。需在2GHz频率范围中传输的无线局域网信号通过UWBS(通用无线主干系统)单元10和各无线局域网接入点9‑i之间的双向的信号连接10‑i进行交换。如在图1中所示，无线局域网接入点9‑1、9‑2、9‑3通过信号连接11‑1、11‑2、11‑3连接到UWBS单元10上。双向的信号连接11‑i可以比如涉及同轴电缆。无线局域网接入点9‑i可以安装在飞机2的机架中。
由无线局域网接入点9‑1、9‑2、9‑3在2GHz的范围中发出的位于预设的无线局域网频带中的无线局域网信号在UWBS单元10中通过集成在其中的信道滤波器10‑1、10‑2、10‑3滤波。信道滤波器10‑1、10‑2、10‑3可以是用于各射频带或无线局域网频带的模拟的带通滤波器。
无线局域网频带可以比如是IEEE802.11g或IEEE802.11b频带。在图1中所示的例子中无线局域网接入点9‑1将信道6中的无线局域网信号发送到为此设置的信道滤波器10‑1。此外无线局域网接入点9‑2将信道1中的无线局域网信号发送到为此设置的信道滤波器10‑2。第三无线局域网接入点9‑3将信道11中的无线局域网信号发送到UWBS单元10内的对应的信道滤波器10‑3。因此在信道1、6、11中发出的无线局域网信号是位于不重叠的频带中的无线局域网信号。在所示的实施方式中，不同的无线局域网频带具有大约20MHz的频带宽，其中，不同的无线局域网信道分别以5MHz相互错开。因此信道1、6、11不具有重叠。因此，UWBS单元10具有用于信道6、1、11的三个无线局域网/b/g信道滤波器10‑1、10‑2、10‑3。在图1所示的实施方式中，无线局域网信道1、11在其各通过信道滤波器10‑2、10‑3的信道滤波之后通过2:1信号组合器10‑4引导到OBCE单元8的端口(W2)处。在图1所示的实施例中，OBCE单元8具有两个端口W1、W2，它们与UWBS单元10连接。UWBS单元10和OBCE单元8之间的连接可以借助于插入式连接器14‑2、14‑2建立。
OBCE单元8包括用于将射频带、尤其是无线局域网频带相对于移动无线电频带隔离的带通滤波器。
在图1所示的实施例中OBCE单元8包括两个带通滤波器组15、16。在每个带通滤波器组15、16中设置多个带通滤波器15‑i、16‑i。这些带通滤波器将无线局域网频带相对于移动无线电频带、比如4G移动无线电频带隔离。在移动无线电频带中既可以传输服务信号也可以传输噪声信号。在移动无线电噪声带中发送噪声信号，其防止位于乘客轿厢3中的终端设备4‑i与地面基站之间的移动无线电连接。位于飞机2中的OMTS(机上移动电话系统)支持以这种方式加以噪声信号的频率范围。为此主要列举2.3至2.4GHz的频率范围以及2.5至2.7GHz的频率范围。这两个频率范围几乎天衣无缝地连接到由CWLU(客舱无线局域网单元)单元或无线局域网接入点9‑i使用的2.402至2.483GHz的无线局域网/b/g频率范围上。在图1中所示的带通滤波器组15还具有从2.3至2.4GHz的频率范围中的带通滤波器15‑1。该频率范围是用于发出针对移动无线电设备的噪声信号或屏蔽信号的噪声频率范围。此外在带通滤波器组15中设置用于无线局域网信道6的带通滤波器15‑2。此外，可见用于从2.5至2.7GHz的频率范围的第三带通滤波器15‑3，其中，在该频率范围中同样发送用于屏蔽移动无线电连接的噪声信号。在第二带通滤波器组16中同样设置带通滤波器16‑1，其在所示的范围中覆盖从2.11至2.17GHz的频率范围。该频率范围是用于UMTS电话的噪声频带。第二带通滤波器组16还包括用于无线局域网信道1和无线局域网信道11的带通滤波器16‑2，该带通滤波器设置用于由无线局域网接入点9‑2、9‑3在2GHz范围中发出的无线局域网信号。在图1中所示的实施例中设置用于两个通过组合器10‑4聚集到一起的无线局域网信道1、11的共同的带通滤波器16‑2。在一种可替换的实施方式中，在带通滤波器组16中针对两个无线局域网信道1、11中的每一个分别设置专门的带通滤波器。
飞机的OBCE单元具有至少一个定向耦合器17。该定向耦合器17优选是3dB定向耦合器。在一种可能的实施方式中该3dB定向耦合器是所谓的混合组合电路。在一种可替换的实施方式中3dB定向耦合器17是所谓的兰格耦合器。
在另一种实施方式中，如在图2中所示，定向耦合器17也可以通过威尔金森耦合器形成。
利用定向耦合器17可以将信号按照其在导体中的传播方向分离地脱耦。定向耦合器通常具有四个端口。输入到定向耦合器的一个端口处的信号或信号波以预设的比例划分到定向耦合器17关于对称轴的相对立的一侧的两个端口上，其中，在也实现信号输入的相同一侧上的另一端口处实现脱耦。输入到一个端口处的信号导体被划分到定向耦合器17的两个输出端口上。在一种优选的实施方式中，定向耦合器17分别实施信号功率到两个输出端口上的均匀划分。以这种方式将信号在两个输出端口处以3dB衰减并且在这种情况下是所谓的3dB定向耦合器。在图1中所示的实施方式中，定向耦合器17设置用于某一频率范围。在一种可能的实施方式中，第一定向耦合器17设置用于从1.5至2.7GHz的频率范围。定向耦合器17具有两个输出端。这两个输出端可以通过互扰消除装置与发送和接收天线5‑1、5‑2连接。
还可以将基站连接到OBCE单元8上用于移动无线电传输或GSM传输。
在一种可能的实施方式中，接入点9‑i、尤其是无线局域网接入点9‑i通过网络22连接到飞行服务器23上，该飞行服务器通过卫星线路24与地面站25连接。
因此，根据本发明的设备1具有多个接入点9‑i，它们发送或接收不同的射频带中的射频信号、尤其是无线局域网信号并且分别通过发送和接收信号路径与至少一个共同的发送和接收天线5‑i连接。比如无线局域网接入点9‑i在一个信号路径中通过信道滤波器10‑1、插入式连接14‑1、带通滤波器15‑2、定线耦合器17以及必要时通过互扰消除装置以及深通滤波器与发送和接收天线5‑1连接。两个其余的无线局域网接入点9‑2、9‑3在另一个信号路径中通过信道滤波器10‑2、10‑3以及信号组合电流10‑4、插入式连接装置14‑2、带通滤波器16‑2、定向耦合器17以及必要时互扰消除装置和深通滤波器与和无线局域网接入点9‑1相同的发送和接收天线5‑1连接。这样，敷设在乘客轿厢3中的发送和接收天线5‑1发送和接收所有三个无线局域网接入点9‑1、9‑2、9‑3的信号。这针对可选地也敷设在乘客轿厢3中的第二发送和接收天线5‑2同样有效，用以使信号衰减最小化。
在根据本发明的设备1中，在每个发送和接收信号路径中分别设置一个滤波装置，其将射频带或无线局域网频带相对于彼此以及相对于预设的移动无线电频带、尤其是移动无线电噪声带隔离。该滤波装置包括用于相互分离射频带或无线局域网频带的信道滤波器10‑i以及用于将射频带相对于移动无线电频带、尤其是相对于移动无线电噪声带隔离的带通滤波器15‑i、16‑i。在图1中所示的实施方式中，信道滤波器10‑i位于UWBS单元10中以及两个带通滤波器组15的带通滤波器15‑i、16‑i位于OBCE单元8中。带通滤波器15‑i、16‑i可以是耦合的空腔谐振器或所谓的腔体滤波器。如在图1中可见，在每个发送和接收信号路径中设置用于分离射频带的信道滤波器10‑i，以及用于将射频带相对于移动无线电频带隔离的带通滤波器15‑i或16‑i以及定向耦合器17。比如在针对无线局域网接入点9‑1的发送和接收信号路径中设置用于无线局域网信道6的信道滤波器10‑1以及与其串联的用于该信道的带通滤波器15‑2，其中，带通滤波器15‑2设置用于将无线局域网频带或无线局域网信道相对于移动无线电频带(即移动无线电噪声带)隔离。此外，该信号路径通过定向耦合器17引导到共同的发送和接收天线5‑1。因此，该发送和接收信号路径包括串联的信道滤波器10‑1、带通滤波器15‑2和定向耦合器17。基于信道滤波器和带通滤波器、比如信道滤波器10‑1和带通滤波器15‑2的串联，两个滤波器中的每一个仅需相对较小的滤波器陡度(Filtersteilheit)，用以在信号路径中实现高于50dB、优选高于70dB的足够高的阻带衰减。通过信道滤波器和带通滤波器的串联获得的较高的自带衰减或阻碍允许将数据以最大54MBit/s的数据率在各无线局域网信道中传输。针对分别仅需相对较小的滤波器陡度的信道滤波器和对应的带通滤波器，可以减小用于其实施的技术耗费。特别是作为耦合的空腔谐振器或腔体滤波器的带通滤波器可以以相对较小的结构尺寸制造。这实现了将带通滤波器或腔体滤波器容纳到飞机2的已有的结构空间中。此外通过滤波器的较小的尺寸节省了重量且因此将飞机2中的燃料消耗最小化。
如在图1中可见，三个需传输的射频信道、尤其是无线局域网b/g信道通过OBCE单元8的端口W1、W2被划分到两个不同的信号路径上并且OBCE单元8的带通滤波器组15、16单独地通过两个端口输送且随后通过定向耦合器17聚集到一起并且以分别相同的信号分量传导到OBCE单元8的两个天线端口A1、A2或TRX1、TRX2。
在图1中所示的实施例中，无线局域网信道6相对于无线局域网信道1和11单独引导且引导到带通滤波器组15上，该带通滤波器组15同时过滤具有2.4和2.5GHz的OBCE噪声带。通过将信道6上的无线局域网信号限制在2.337MHz的中间频率以及大约18MHz的带宽，可以实现具有相对较小的滤波器陡度和较小位置需求的带通滤波器组15，其中，该带通滤波器组15同时提供所需的、相对于在2.4和2.5GHz下的OBCE信号源的隔离。通过将所需的无线局域网相邻信道衰减划分到两个分离的滤波器，即无线局域网信道滤波器和带通滤波器，简化了对一个个滤波器的要求，从而能够以相对较小的技术耗费实现这些滤波器。
无线局域网信道1和11在图1所示的实施例中在其通过滤波器10‑2、10‑3信道滤波后经过信号组合器10‑4聚集到一起或连接到一起并且引导到带通滤波器组16中的无线局域网带通滤波器16‑2上。此外，2:1信号组合器的使用提供了如下优点，在两个信道之间的隔离能够以经过组合器引导的隔离的值提高。此外，两个无线局域网1、11具有双倍的中间频率频率间隔(55MHz)，由此信道滤波器的效率比在无线局域网信道1和无线局域网信道6之间具有仅25MHz的间隔的情况明显更高。第二带通滤波器组16获得从2110至2170MHz的频带以及可能还有从3400至3600MHz的频带作为邻接的噪声带。这两个噪声带具有相对于无线局域网频带的足够大的频率间隔，从而在第二带通滤波器组16中也可以实现在预设的结构空间下所需的信号源的隔离。
图3A、3B展示了用于阐述根据本发明的设备1的一种可能的实施例的信号谱。所示的从1700至2700MHz的范围中的信号谱包括不同的射频带FB、尤其是无线局域网频带以及移动无线电频带。频带FB1是GSM1800发送频带，其部分地与频带FB2重叠。该频带FB2是GSM1900接收频带。还设置频带FB3，其直接位于频带FB1旁。图3A还示出了UMTS频带FB4以及无线局域网频带FB5。
图3B展示了其它频带，它们位于相同的、从1700至2700MHz的频率范围中。频带FB6是GSM1800接收频带。频带FB7是GSM1900发送频带。其旁边是频带FB8，为UMTS‑CDMA频带。还展示了频带FB9，为中国移动无线电频带。再一个频带FB10是4G移动无线电带，以其将已有的移动无线电带FB11拓宽。在图3B、3A中所示的频带FB部分地相互紧靠，如从图中可见。针对相互贴靠的频带设置单独的带通滤波器组，其具有前后频率错开的带通滤波器并且分别与一个定向耦合器、比如定向耦合器17的输入端连接。定向耦合器17组合来自不同的带通滤波器组比如带通滤波器组15、16的、滤波的高频信号的信号谱并且将这些高频信号发送到共同的发送和接收天线、比如发送和接收天线5‑1。因此，相互紧靠的频带FB通过单独的带通滤波器组比如带通滤波器组15、16过滤，这些带通滤波器组为了均衡相互贴靠的频带包含了相互频率错开的带通滤波器。该带通滤波器在一定程度上梳状地相互频率错开，如在图3A、3B中所示。
图4展示了一种可能的频带FB的表格，该频带具有对应的如在根据本发明的设备1的可能的实施方式中的带宽BW。每个频带位于起始频率和停止频率之间并且具有某一的频率带宽BW。所有OBCE和无线局域网b/g信号的聚集要求信号源之间如在根据本发明的设备1的情况下那样足够的高频隔离。
通过滤波器、定向耦合器以及两个具有梳状相互错开的带通滤波器的带通滤波器组以及两个泄漏电缆天线5‑1、5‑2的特殊布置可以在根据本发明的设备1中在飞机轿厢3中覆盖所有的全球性存在的电话频率和无线局域网频率并且可供乘客使用。此外，在根据本发明的设备1中可以取消迄今采用的陷波滤波器。这导致了通道衰减的减小。通过根据本发明的无线系统架构可以在没有无线局域网信道性能损失的情况下将用于数据传输的射频带以及移动无线电频带聚集到共同的接收天线上。
根据本发明的设备1主要适合于在飞机中使用，但也可以在其它传输系统中使用，在这些传输系统中在不同的预设的射频带中发送或接收的射频信号通过共同的发送和接收天线传输。因此，根据本发明的设备1或系统架构也适合于如下传输系统，这种传输系统通过相同的发送和接收天线发送和接收其频带相互紧靠的无线局域网信号和移动无线电信号。根据本发明的设备1或系统构架尤其适合于通过相同的发送和接收天线发送和接收无线局域网IEEE802.11b/g信号以及移动无线电信号、尤其是4G移动无线电信号。