專利名稱：在移動通信系統(tǒng)中的天線裝置的制作方法
背景技術：
1.發(fā)明領域本發(fā)明一般地涉及在CDMA(碼分多址)移動通信系統(tǒng)中的天線裝置，并且特別涉及在W-CDMA(寬帶碼分多址)移動通信系統(tǒng)中的具有減少了數(shù)量的天線的天線裝置。
2.相關技術描述在第二代(2G)(CDMA和PCS(個人通信業(yè)務))移動通信系統(tǒng)中，一般將天線安排在三個扇區(qū)中。
圖1說明了在第二代移動通信系統(tǒng)中的天線布局。
參見圖1，天線被安排在三個扇區(qū)中，每個扇區(qū)含120°并且與其它兩個扇區(qū)相鄰。為了分集接收(分集Rx)，在每個扇區(qū)中提供兩個天線。該兩個天線之一用于發(fā)送和接收雙重目的(TX/RX天線)，而另一個天線專用于接收(RX天線)。每個發(fā)送天線在相應扇區(qū)方向上發(fā)送信號，并且每個接收天線接收指向該扇區(qū)的信號。接收的信號輸入到連接到該天線的預處理器(未示出)的接收端口。在該通信系統(tǒng)中產(chǎn)生的發(fā)送信號通過預處理器的發(fā)送端口和在相應扇區(qū)中的發(fā)送/接收天線(TX/RX天線)發(fā)送。該預處理器通常以雙工方式操作。在該結構中，天線用覆蓋發(fā)送和接收頻率兩者的雙極諧振器(dipole resonator)陣列構成。然而在預定的帶寬之外，該諧振器的工作效率顯著地降低了。
例如，在1920至2170兆赫茲之間具有250兆赫茲發(fā)送/接收頻率帶寬的比如IMT2000系統(tǒng)的系統(tǒng)中，當前使用的天線由導致限制整個系統(tǒng)的可靠性的這樣的諧振器組成。在解決該問題的一種嘗試中，將該發(fā)送/接收天線分離為發(fā)送天線和接收天線，結果與2G系統(tǒng)相比在支持分集發(fā)送和接收的IMT2000系統(tǒng)中的每個扇區(qū)的天線數(shù)量增加為4個(兩個發(fā)送天線和兩個接收天線)。
每個扇區(qū)使用4個用于信號的發(fā)送/接收的天線占用太多的空間而且要求增加天線高度。
發(fā)明內容
因此本發(fā)明的目的是提供一種克服所述傳統(tǒng)天線問題的天線裝置。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種移動通信系統(tǒng)中的具有已減少數(shù)量的三角形天線的天線裝置，每個三角形天線包括發(fā)送天線單元和接收天線單元，所述發(fā)送天線單元用于在相應扇區(qū)的方向上發(fā)送發(fā)送信號，所述接收天線單元，用于接收被指向相鄰扇區(qū)的信號。
通過在CDMA移動通信系統(tǒng)中提供一種天線裝置，可以實現(xiàn)本發(fā)明的上述和其它目的。在該天線裝置中，為用于分集發(fā)送和接收的n個扇區(qū)的每一個扇區(qū)分配一對預處理器。每個預處理器具有發(fā)送端口和接收端口以分離接收信號和發(fā)送信號。為每個扇區(qū)分配一對三角形天線。在每個三角形天線中，發(fā)送天線單元在該扇區(qū)方向上發(fā)送一經(jīng)由該扇區(qū)中的發(fā)送端口接收的發(fā)送信號；和接收天線單元，以預定水平角θ連接到發(fā)送天線單元，接收被指向相鄰扇區(qū)的信號并且發(fā)送所接收的信號到在相鄰扇區(qū)中的預處理器的接收端口。
當下面結合附圖進行詳細的描述時，本發(fā)明的上述和其他目的、特點和優(yōu)點將會變得更加清楚，其中圖1說明了在移動通信系統(tǒng)中典型的天線布局；圖2A和2B說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的天線的結構；和圖3說明根據(jù)本發(fā)明實施例的天線布局。
優(yōu)選實施例的詳細描述以下，參照附圖將詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在下列描述中，公知的功能或結構不再詳細描述，因為它們將在不必要的細節(jié)上模糊本發(fā)明。
本發(fā)明試圖減少在CDMA系統(tǒng)中所要求的天線的數(shù)量。本發(fā)明改善了分立的發(fā)送(Tx)和接收(Rx)天線的結構。在基站中預處理器和每個天線之間進行連接。該連接和天線被以這樣的方式設計以在信號發(fā)送和接收中實施雙工的無線通信系統(tǒng)中增加可靠性和增加發(fā)送/接收頻率帶寬。
圖2A是根據(jù)本發(fā)明的實施例的平面圖，以及圖2B是天線的側視圖。
參見圖2A和2B，根據(jù)本發(fā)明的實施例的天線是由發(fā)送天線單元201、接收天線單元203、和定位桿205組成。當組裝時，每個天線具有一內表面和一外表面。在該優(yōu)選實施例中，圖2B示出了發(fā)送天線單元201和接收天線單元203具有成形為正方形的外表面。這里應該注意到可以將發(fā)送天線單元201和接收天線單元203作成其它形狀而不偏離本發(fā)明的范圍。定位極205的作用是以在該發(fā)送和接收天線單元的內表面之間形成水平角θ這樣的方式定位該發(fā)送天線單元201和接收天線單元203。在下文中，將帶有發(fā)送天線單元201、接收天線單元203、以及定位極205的組裝好的天線稱為三角形天線。
圖3所示是方向矢量D1、D2和D3。方向矢量定義扇區(qū)的方向。
水平角θ根據(jù)在基站中的天線布局變化。如果天線在基站中被安排在n個扇區(qū)中，則每個天線的水平角θ是180-(360/n)。天線波束圖或相對小區(qū)角的輻射角能夠通過天線制造技術控制。
三角形天線的發(fā)送天線單元201在該三角形天線所在的扇區(qū)的方向矢量的方向上發(fā)送信號。三角形天線的接收天線單元203接收指向相鄰扇區(qū)的信號。由此，在第二扇區(qū)中的三角天線將它的發(fā)送天線單元校準以在方向矢量D2的方向上發(fā)送，并且將它的接收器天線單元校準以接收沿方向矢量D3發(fā)送的信號。
圖3說明一種天線布局和根據(jù)本發(fā)明實施例在基站中的每個三角形天線和預處理器之間的連接。
參見圖3，為每個扇區(qū)分配兩個三角形天線。對于三個扇區(qū)，有6個三角形天線。在第一扇區(qū)中的三角形天線321的發(fā)送天線單元201被連接到預處理器301的發(fā)送端口。也在第一扇區(qū)中的三角形天線323的發(fā)送天線單元201被連接到預處理器303的發(fā)送端口。由此，三角形天線321和323的每個發(fā)送天線單元201在第一扇區(qū)的方向上發(fā)送信號。預處理器301和303的接收端口被分別連接到位于相鄰第一扇區(qū)的第三扇區(qū)中的三角形天線331和329的接收天線單元203。由此，預處理器301和303接收來自位于第三扇區(qū)中的接收天線單元的沿方向矢量D1指向的信號。
在第二扇區(qū)中的三角形天線325和327的發(fā)送天線單元201被分別連接到預處理器309和311的發(fā)送部分，并且在第二扇區(qū)的方向上發(fā)送信號。在第一扇區(qū)的三角形天線321和323的接收天線單元203被分別連接到預處理器309和311的接收端口。由此，在第一扇區(qū)的三角形天線321和323的接收天線單元203接收沿方向矢量D2指向、即在第二扇區(qū)的方向中的信號，并且發(fā)送所接收的信號到在第二扇區(qū)的預處理器309和311的接收端口。
在第三扇區(qū)中的三角形天線329和331的發(fā)送天線單元201被分別連接到預處理器305和307的發(fā)送端口，并且沿方向矢量D3、即在第三扇區(qū)的方向上發(fā)送信號。在第二扇區(qū)的三角形天線325和327的接收天線單元203被分別連接到在第三扇區(qū)中的預處理器305和307的接收端口。由此，在第二扇區(qū)中的三角形天線325和327的接收天線單元203接收沿矢量D3指向、即在第三扇區(qū)的方向上的信號，并且將它們發(fā)送到位于第三扇區(qū)的預處理器。
如上所述，由于本發(fā)明使用了分離發(fā)送和接收的天線結構和布局，所以能夠將本發(fā)明應用于使用已減少數(shù)量的天線的具有寬帶發(fā)送/接收頻率帶的像IMT2000系統(tǒng)上。
在根據(jù)特定優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行描述的同時，本領域的一般技術人員應該理解，可以在形式和細節(jié)上進行各種變化而不偏離由所附權利要求所定義的本發(fā)明的實質和范圍。
權利要求
1.一種在移動通信系統(tǒng)中的天線裝置，其中天線被安排在n個扇區(qū)中，包括一對分配到每個扇區(qū)的預處理器，用于分集發(fā)送和接收，每個預處理器具有發(fā)送端口和接收端口，用于分開接收信號和發(fā)送信號；以及一對分配到每個扇區(qū)的三角形天線，每個三角形天線具有發(fā)送天線單元和接收天線單元，所述發(fā)送天線單元用于在所述三角形天線所在的所述扇區(qū)中并且在該扇區(qū)的方向上發(fā)送經(jīng)由一發(fā)送端口接收的發(fā)送信號，所述接收天線單元以預定的水平角θ被連接到所述發(fā)送天線單元，用于接收被指向相鄰扇區(qū)的信號，并且發(fā)送該接收的信號到在相鄰扇區(qū)中的預處理器的所述接收端口。
2.根據(jù)權利要求1所述的天線裝置，其中所述水平角θ由180-(360/n)定義。
3.一種在移動通信系統(tǒng)中的天線裝置，其中天線被安排在n個扇區(qū)中，包括至少一個分配給每個扇區(qū)的預處理器，用于在所述扇區(qū)的所述方向上發(fā)送和接收信號，每個預處理器具有發(fā)送端口和接收端口，用于分離接收信號和發(fā)送信號；以及至少一個分配給每個扇區(qū)的三角形天線，每個天線具有發(fā)送天線單元，用于發(fā)送一個發(fā)送信號；和接收天線單元，用于接收沿相鄰扇區(qū)的所述方向被指向的信號。
4.根據(jù)權利要求3所述的天線裝置，其中將所述發(fā)送天線單元和所述接收天線單元以預定的水平角連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的天線裝置，其中所述水平角由180-(360/n)定義。
6.根據(jù)權利要求4所述的天線裝置，其中每個預處理器的所述發(fā)送端口被連接到位于所述預處理器被分配到的所述扇區(qū)的發(fā)送天線單元，并且每個預處理器的所述接收端口被連接到位于相鄰所述預處理器被分配到的扇區(qū)的扇區(qū)中的接收天線單元。
全文摘要
提供一種在CDMA移動通信系統(tǒng)中的天線裝置。為用于分集發(fā)送和接收的n個扇區(qū)的每一個扇區(qū)分配一對預處理器。每個預處理器具有發(fā)送端口和接收端口以從接收信號中分離發(fā)送信號。為每個扇區(qū)分配一對三角形天線。在每個三角形天線中,發(fā)送天線單元在該扇區(qū)方向上發(fā)送一經(jīng)由該扇區(qū)中的發(fā)送端口接收的發(fā)送信號,和接收天線單元,以預定水平角度θ連接到發(fā)送天線單元,接收指向相鄰扇區(qū)的信號并且發(fā)送所接收的信號到在相鄰扇區(qū)中的預處理器的接收端口。
文檔編號H04B7/02GK1389028SQ01802392
公開日2003年1月1日 申請日期2001年8月18日 優(yōu)先權日2000年8月18日
發(fā)明者孫榮奎 申請人:三星電子株式會社