專利名稱：用于共享操作的天線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由多個運(yùn)營商進(jìn)行共享操作的天線系統(tǒng)，例如(但不限于)具有多個天線的相控陣列天線，或在天線罩內(nèi)具有多個天線組的單個天線組件。本發(fā)明的天線系統(tǒng)與許多電信系統(tǒng)有關(guān)，例如通常稱為移動電話網(wǎng)絡(luò)的蜂窩移動無線電網(wǎng)絡(luò)。它適用于諸如TACS等第一代(1G)移動電話網(wǎng)絡(luò)、諸如GSM和D-AMPS(IS136)等第二代(2G)移動電話網(wǎng)絡(luò)、諸如通用移動電話系統(tǒng)(UMTS)等第三代(3G)移動電話網(wǎng)絡(luò)以及其它蜂窩無線電網(wǎng)絡(luò)的天線共享。
常規(guī)蜂窩無線電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營商一般采用其自己的基站，每個基站連接到一個或多個天線。然而，全球蜂窩無線電網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)營商的數(shù)量在增加這使得天線場地的數(shù)量和每個場地的天線數(shù)量在增加。因此，這又引起了法律機(jī)構(gòu)實(shí)行計(jì)劃或分區(qū)約束，這些約束增加了對天線場地?cái)?shù)量和天線結(jié)構(gòu)強(qiáng)迫性的限制，以便將對環(huán)境的可見影響降到最低。天線共享為限制場地和天線數(shù)量的問題提供了解決方案。然而，它為在基站與天線系統(tǒng)之間信號傳送帶來了復(fù)雜性增加和大量設(shè)備的問題，以及隨之而來的天線支撐桿支撐的重量增加、遇到的風(fēng)載荷增加和需要的強(qiáng)度增加。它也要求多個運(yùn)營商具有共同的天線電傾角，而不是一般的每個運(yùn)營商具有單獨(dú)的電傾角的要求。
歐洲專利EP 0566603(發(fā)明人E Prokkola)公開了一種由多個運(yùn)營商或基站進(jìn)行共享操作的天線系統(tǒng)。此專利描述了連接到相應(yīng)帶通發(fā)射濾波器并由此連接到共用發(fā)射天線的不同類型(GSM、ETACS、TACS)的多個基站。復(fù)雜性增加、共同的電傾角和大量的信號傳送設(shè)備問題并未得到解決。
每個天線覆蓋范圍扇區(qū)為共享天線系統(tǒng)提供用于每個共同定位的基站的相應(yīng)天線組已為人所熟知，這在蜂窩無線電網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域是普通的一般知識，并將在后面更詳細(xì)地描述。此類系統(tǒng)具有發(fā)射和接收分集(如后面所述)的情況下，每個基站每個扇區(qū)需要兩個信號饋線將基站連接到天線組，每個饋線承載發(fā)射和接收兩種信號。對于3個基站和3個扇區(qū)，需要18個饋線，并且6個扇區(qū)需要36個。盡管有大量的饋線，但此設(shè)計(jì)并未實(shí)現(xiàn)為信號使用單獨(dú)的發(fā)射和接收饋線，而這可能是從由不同信號頻率混合引起的互調(diào)分量獲得低電平干擾所需要的。公布的國際申請WO 03/043127公開了一種此普通類型的天線系統(tǒng)，但它顯示有另外的饋線用于單獨(dú)的發(fā)射和接收信號。
在蜂窩無線電網(wǎng)絡(luò)中，饋線是重量一般為每米1.26千克的同軸電纜，并用于承載頻率一般在400MHz到2GHz范圍的信號。天線桿可能要支撐每個饋線的重量，饋線一般長度為30米(37.8千克)，或甚至長達(dá)60米(75.6千克)。另外，每個饋線增大了風(fēng)阻，并因此增加了天線桿上的風(fēng)載荷。因此，饋線的數(shù)量是天線桿設(shè)計(jì)中的一個重要考慮事項(xiàng)。
人們熟知的是使用分集提高傳輸性能，即，接收和/或發(fā)射兩個或更多個分集信號。分集信號單獨(dú)或組合在一起處理。在發(fā)射模式有三種常見類型的分集a)頻率分集，b)空間分集和c)極化分集。在發(fā)射模式中，移動蜂窩無線電手機(jī)具有單個發(fā)射天線，發(fā)射帶有單一極化的載波?；臼褂脦в幸粋€天線振子(或一組振子)的雙極化天線，具有+45度極化和另一-45度極化。從手機(jī)傳來的一個信號因此在天線上產(chǎn)生了兩個信號。基站處理兩個接收信號，以便獲得最佳信號。此方案反對更改由于移動天線不同的定向和建筑物等的反射而引起的無線電信號極化，這使得要在基站天線接收的信號具有多個極化。
在用于發(fā)射模式的極化分集中，基站在+45度天線振子上發(fā)射一個信號，并在-45度天線振子上發(fā)射另一信號。兩個信號具有相同的載頻，但不同的調(diào)制。移動蜂窩無線電手機(jī)在單個天線上接收兩個信號，但由于它們以不同的方式調(diào)制，因此手機(jī)可處理它們以獲得更佳的接收。蜂窩無線電系統(tǒng)使用基站接收分集已有一些時(shí)間，并且發(fā)射分集現(xiàn)在正被視為進(jìn)一步提高傳輸性能的途徑。
本發(fā)明提供一種用于共享操作的天線系統(tǒng)，具有用于多個基站的多個天線，其特征在于每個天線配置為對于至少一個相應(yīng)的基站發(fā)射和接收，所述天線系統(tǒng)配置為對于在接收模式從天線到基站的信號傳送和在發(fā)射模式從基站到天線的信號傳送中的至少之一，將具有與多個基站相關(guān)聯(lián)的不同非連續(xù)頻率的信號組合到單個饋線，并將具有連續(xù)或重疊或類似頻率的信號分離到不同的饋線。
此處，天線可以為安裝在單個天線罩中的單個相控陣列天線或天線組，或安裝在單個天線罩或多個天線罩中的多個相控陣列天線或天線組。
本發(fā)明提供的優(yōu)點(diǎn)是，與類似的現(xiàn)有技術(shù)相比，它減少了所需的饋線數(shù)量，同時(shí)保持了在需要時(shí)不同的天線具有不同電傾角的能力。另外，它可配置成為每個運(yùn)營商提供一個天線，這種情況下，可為每個運(yùn)營商獲得單獨(dú)的電傾角。
所述天線系統(tǒng)可配置為將與類似極化和多個基站相關(guān)聯(lián)的發(fā)射和接收信號組合到單個饋線，并將與不同極化相關(guān)聯(lián)的發(fā)射和接收信號分離到不同的饋線。它可具有a)每個極化每個基站一個帶通濾波器，以便將基站發(fā)射信號組合到饋線；b)每個極化每個天線一個帶通濾波器，以便分離路由到不同天線的基站發(fā)射信號；以及c)每個極化每個天線兩個帶通濾波器和低噪聲放大器，以便將天線接收信號組合到饋線。
所述天線系統(tǒng)可配置為將發(fā)射信號組合到對接收信號的不同饋線。它可具有a)每個極化每個基站一個帶通濾波器，以便將基站發(fā)射信號組合到饋線；b)每個極化每個天線一個帶通濾波器，以便分離路由到不同天線的基站發(fā)射信號；c)每個極化每個天線一個帶通濾波器和一個低噪聲放大器以及每個極化一個組合器，以便將天線接收信號組合到饋線；以及d)每個極化一個分配器，以便將天線接收信號從饋線路由到不同的基站。
所述天線系統(tǒng)可配置為a)將與類似極化相關(guān)聯(lián)的基站發(fā)射信號組合到單個饋線；b)將與類似極化相關(guān)聯(lián)的天線接收信號組合到單個饋線；c)將與不同極化相關(guān)聯(lián)的基站發(fā)射信號分離到不同的饋線；d)將與不同極化相關(guān)聯(lián)的天線接收信號分離到不同的饋線。
所述天線系統(tǒng)可配置用于接收分集而不發(fā)射分集，并通過將與一個極化相關(guān)聯(lián)的發(fā)射和接收信號組合到單個饋線和將與不同極化相關(guān)聯(lián)的接收信號分離到另一饋線而實(shí)現(xiàn)。它可具有a)每個基站一個帶通濾波器，以便將基站發(fā)射信號組合到第一饋線；b)每個天線一個帶通濾波器，以便分離路由到不同天線的基站發(fā)射信號；c)每個天線兩個帶通濾波器和低噪聲放大器，以便將一個極化的天線接收信號組合到也配置為承載與類似極化相關(guān)聯(lián)的發(fā)射信號的饋線；以及d)每個天線一個帶通濾波器和一個低噪聲放大器，以及用于將與另一極化相關(guān)聯(lián)的天線接收信號組合到饋線的一個組合器和用于將此類接收信號從所述饋線路由到不同基站的一個分配器。
所述天線系統(tǒng)可配置用于接收分集而不發(fā)射分集；它可配置為將發(fā)射和接收信號還有與不同極化相關(guān)聯(lián)的接收信號分離到不同的饋線。它可具有a)每個基站一個帶通濾波器，以便將基站發(fā)射信號組合到第一饋線；b)每個天線一個帶通濾波器，以便分離路由到不同天線的基站發(fā)射信號；c)每個天線一個帶通濾波器和一個低噪聲放大器，以便將與一個極化相關(guān)聯(lián)的天線接收信號組合到第二饋線；以及d)每個天線一個帶通濾波器和一個低噪聲放大器，以及用于將另一極化的天線接收信號組合到第三饋線的一個組合器和用于將此類接收信號從第三饋線路由到不同基站的一個分配器。
每個基站可具有相應(yīng)的發(fā)射/接收頻帶，與另一此類頻帶間隔有間插間隙，并且發(fā)射和接收信號對的頻率可配置為用間插頻率差進(jìn)行雙工濾波，所述頻率差至少等于間隙與頻帶的組合寬度。
在另一方面，本發(fā)明提供一種用于共享操作的天線系統(tǒng)，所述系統(tǒng)具有配置為實(shí)現(xiàn)分集并用于多個基站的多個天線，其特征在于所述天線系統(tǒng)配置為對于在接收模式從天線到基站的信號傳送和在發(fā)射模式從基站到天線的信號傳送中的至少之一，將與類似分集類型和多個基站都相關(guān)聯(lián)的信號組合到單個饋線，并將與不同分集類型相關(guān)聯(lián)的信號分離到不同的饋線。此處，表述“分集類型”是指極化分集情況下的極化和用于空間分集的源或目的天線。在此方面，本發(fā)明提供的優(yōu)點(diǎn)是，盡管包含分集，但它需要較少的饋線。
在又一方面，本發(fā)明提供一種用于共享操作的天線系統(tǒng)，具有多個天線，每個天線與用于多個基站的多個極化相關(guān)聯(lián)，其特征在于所述天線系統(tǒng)配置為對于在接收模式從天線(AS1到AS3)到基站(51到53)的信號傳送和在發(fā)射模式從基站(51到53)到天線(AS1到AS3)的信號傳送中的至少之一，將與類似極化和多個基站(51到53)均相關(guān)聯(lián)的信號組合到單個饋線(62、64)，并將與不同極化相關(guān)聯(lián)的信號分離到不同的饋線(62、64)。
在此方面，本發(fā)明提供的優(yōu)點(diǎn)是，盡管包含極化分集，但它需要較少的饋線。
在備選方面，本發(fā)明提供一種天線組件共享操作的方法，所述天線組件具有用于多個基站的多個天線，其特征在于每個天線配置為對于至少一個相應(yīng)的基站發(fā)射和接收，并且所述方法包括對于在接收模式從天線到基站的信號傳送和在發(fā)射模式從基站到天線(AS1到AS3)的信號傳送中的至少之一，將具有與多個基站相關(guān)聯(lián)的不同非連續(xù)頻率的信號組合到單個饋線，并將具有連續(xù)或重疊或類似頻率的信號分離到不同的饋線。
所述方法可包括將與類似極化和多個基站相關(guān)聯(lián)的發(fā)射和接收信號組合到單個饋線，并將與不同極化相關(guān)聯(lián)的發(fā)射和接收信號分離到不同的饋線。它可使用以下項(xiàng)實(shí)現(xiàn)a)每個極化每個基站一個帶通濾波器，以便將基站發(fā)射信號組合到饋線；b)每個極化每個天線一個帶通濾波器，以便分離路由到不同天線的基站發(fā)射信號；以及c)每個極化每個天線兩個帶通濾波器和低噪聲放大器，以便將天線接收信號組合到饋線。
所述方法可包括將發(fā)射信號組合到對接收信號的不同饋線。它可使用以下項(xiàng)實(shí)現(xiàn)a)每個極化每個基站一個帶通濾波器，以便將基站發(fā)射信號組合到饋線；b)每個極化每個天線一個帶通濾波器，以便分離路由到不同天線的基站發(fā)射信號；c)每個極化每個天線一個帶通濾波器和一個低噪聲放大器，以及每個極化一個組合器，以便將天線接收信號組合到饋線；以及d)每個極化一個分配器，以便將天線接收信號從饋線路由到不同的基站。
所述方法可包括a)將與類似極化相關(guān)聯(lián)的基站發(fā)射信號組合到單個饋線；b)將與類似極化相關(guān)聯(lián)的天線接收信號組合到單個饋線；c)將與不同極化相關(guān)聯(lián)的基站發(fā)射信號分離到不同的饋線；d)將與不同極化相關(guān)聯(lián)的天線接收信號分離到不同的饋線。
所述方法可實(shí)現(xiàn)接收分集而不發(fā)射分集，并可包括將與一個極化相關(guān)聯(lián)的發(fā)射和接收信號組合到單個饋線，以及將與不同極化相關(guān)聯(lián)的接收信號分離到另一饋線。它可使用以下項(xiàng)實(shí)現(xiàn)a)每個基站一個帶通濾波器，以便將基站發(fā)射信號組合到第一饋線；b)每個天線一個帶通濾波器，以便分離路由到不同天線的基站發(fā)射信號；c)每個天線兩個帶通濾波器和低噪聲放大器，以便將一個極化的天線接收信號組合到也配置為承載與類似極化相關(guān)聯(lián)的發(fā)射信號的饋線；以及d)每個天線一個帶通濾波器和一個低噪聲放大器，以及用于將與另一極化相關(guān)聯(lián)的天線接收信號組合到饋線的一個組合器和用于將此類接收信號從所述饋線路由到不同基站的一個分配器。
所述方法可實(shí)現(xiàn)接收分集而不發(fā)射分集，并包括將發(fā)射和接收信號還有與不同極化相關(guān)聯(lián)的接收信號分離到不同的饋線。它可使用以下項(xiàng)實(shí)現(xiàn)a)每個基站一個帶通濾波器，以便將基站發(fā)射信號組合到第一饋線；b)每個天線一個帶通濾波器，以便分離路由到不同天線的基站發(fā)射信號；c)每個天線一個帶通濾波器和一個低噪聲放大器，以便將與一個極化相關(guān)聯(lián)的天線接收信號組合到第二饋線；以及
d)每個天線一個帶通濾波器和一個低噪聲放大器，以及用于將另一極化的天線接收信號組合到第三饋線的一個組合器和用于將此類接收信號從第三饋線路由到不同基站的一個分配器。
每個基站可具有相應(yīng)的發(fā)射/接收頻帶，與另一此類頻帶間隔有間插間隙，并且所述方法可包括配置發(fā)射和接收信號對的頻率用間插頻率差進(jìn)行雙工濾波，頻率差至少等于間隙與頻帶的組合寬度。
在又一備選方面，本發(fā)明提供一種包含天線組件的天線系統(tǒng)共享操作的方法，所述天線組件具有配置為實(shí)現(xiàn)分集和用于多個基站的多個天線，其特征在于所述方法包括對于在接收模式從天線到基站的信號傳送和在發(fā)射模式從基站到天線的信號傳送中的至少之一，將與類似分集類型和多個基站均相關(guān)聯(lián)的信號組合到單個饋線，并將與不同分集類型相關(guān)聯(lián)的信號分離到不同的饋線。
在另一備選方面，本發(fā)明提供一種天線系統(tǒng)與多個基站共享操作的方法，所述天線系統(tǒng)包含具有多個天線的天線組件，每個天線與多個極化相關(guān)聯(lián)，其特征在于所述方法包括對于在接收模式從天線到基站的信號傳送和在發(fā)射模式從基站到天線的信號傳送中的至少之一，將與類似極化和多個基站均相關(guān)聯(lián)的信號組合到單個饋線，并將與不同極化相關(guān)聯(lián)的信號分離到不同的饋線。
為使本發(fā)明可得到更完整地理解，下面將參照附圖，僅通過示例方式描述本發(fā)明實(shí)施例，其中

圖1是具有接收和發(fā)射極化分集兩者的現(xiàn)有技術(shù)共享天線系統(tǒng)方框圖；圖2是具有接收和發(fā)射極化分集兩者并采用兩個饋線的本發(fā)明共享天線系統(tǒng)方框圖；圖3是具有接收和發(fā)射極化分集兩者并采用四個饋線分離接收和發(fā)射信號的本發(fā)明共享天線系統(tǒng)方框圖；圖4是只采用接收分集并使用兩個饋線的本發(fā)明共享天線系統(tǒng)方框圖；圖5是只采用接收分集并使用三個饋線分離接收和發(fā)射信號的本發(fā)明共享天線系統(tǒng)方框圖；圖6顯示在雙工對中頻帶的組合；圖7顯示用于圖3和圖5所示實(shí)施例的組合濾波器布置；圖8顯示用于圖2和圖4所示實(shí)施例的組合濾波器布置；圖9顯示用于連續(xù)頻帶的濾波器特征；以及圖10是用于具有連續(xù)頻帶的基站的本發(fā)明共享天線系統(tǒng)框圖。
參照圖1，標(biāo)號10一般表示具有通常使用的典型發(fā)射和接收極化分集的現(xiàn)有技術(shù)共享天線系統(tǒng)。系統(tǒng)10用于向水平面的一個扇區(qū)發(fā)射。它有3個基站#1、#2和#3，每個基站具有兩個端口(例如T1(+)/R1(+))如常規(guī)，每個端口配置用于接收和發(fā)射，或輸入/輸出，因此它輸出發(fā)射信號并輸入接收信號。系統(tǒng)10配置為經(jīng)由矩形20、30和40所示的相應(yīng)天線罩中相應(yīng)的天線組#1、#2和#3，以相對彼此呈+45度和-45度的相互正交極化，發(fā)射(TX)和接收(RX)信號。
在第一基站#1，要在+45度極化從天線組#1傳輸?shù)腡X信號饋送到第一饋線F1a，并由此上天線支撐桿(未顯示)到第一天線罩20。將理解，后面要描述的TX信號和接收或RX信號在天線系統(tǒng)10內(nèi)不具有極化，而只分別在從天線(TX)傳輸后或由天線(RX)接收時(shí)才具有極化。然而，可方便地將這些信號標(biāo)記有(+)或(-)，指示從正或負(fù)極化天線振子發(fā)射或在這些振子上預(yù)先接收的意向。
在第一天線罩20，要在+45度極化從天線組#1傳輸?shù)腡X(+)信號進(jìn)入在虛線內(nèi)指示的發(fā)射/接收濾波單元11a。在此單元11中，它通過發(fā)射帶通濾波器(TX BPF)12，從中它經(jīng)共同饋送網(wǎng)絡(luò)14a輸出到天線組#1。網(wǎng)絡(luò)14a是已知的種類它是配置為將TX信號轉(zhuǎn)換成一組天線振子信號的信號分配器級聯(lián)陣列，每個天線振子信號饋送到天線組#1的+45度極化一半(由“+45”表示)中的相應(yīng)天線振子，諸如16。
共同饋送網(wǎng)絡(luò)14a也作為信號組合器相反操作。因此，由諸如天線組#1的+45度極化一半中16a等相應(yīng)天線振子接收的RX(+)信號由網(wǎng)絡(luò)14a組合成單個信號。此RX(+)信號進(jìn)入濾波單元11a此處，它通過接收帶通濾波器(RX BPF)18，從中它輸出到低噪聲放大器LNA，并由此到第二接收帶通濾波器(RX BPF)19，該濾波器以只在此第二濾波器通帶內(nèi)的頻率提供到饋線F1a的低阻抗路徑。第二接收帶通濾波器19實(shí)際上是開路，頻率在此頻帶外，諸如其它基站#2和#3使用的那些頻率。RX(+)信號從第二RX BPF濾波器19輸出到第一饋線F1a，并沿其中繼到第一基站#1。
類似地，TX(-)和RX(-)信號經(jīng)等同于網(wǎng)絡(luò)14a和單元11a的共同饋送網(wǎng)絡(luò)14b和濾波單元11b，來往于天線組#1的-45度極化一半(由“-45”表示)。天線組#1、共同饋送網(wǎng)絡(luò)14a/14b以及濾波單元11a/11b位于天線罩20內(nèi)。
所有3個基站#1、#2和#3彼此等同。因此，第二和第三基站#2和#3與相應(yīng)的信號饋線F2a/F2b、F3a/F3b、濾波單元21a/21b、31a/31b、共同饋送24a/24b、34a/34b、天線組#2/#3以及天線罩30、40相關(guān)聯(lián)，等同于第一基站#1的此類物。所有3個基站#1、#2和#3均具有發(fā)射和接收極化分集，因?yàn)樗鼈兙l(fā)射和接收兩個極化。
現(xiàn)有技術(shù)共享天線系統(tǒng)10的缺點(diǎn)如下a)每個扇區(qū)所需的天線罩?jǐn)?shù)量會使得安裝令公眾和計(jì)劃或分區(qū)管制機(jī)構(gòu)看上去覺得不舒服。圖1顯示每個扇區(qū)三個天線罩實(shí)際上可能每個頻帶有二到五個運(yùn)營商使用，要求每個扇區(qū)二到五個天線罩；如果三個信號波段同時(shí)在使用，則扇區(qū)可能具有在一到三個天線支撐架上安裝的每個扇區(qū)六到十五個天線罩；b)天線系統(tǒng)10的大小和重量需要能夠承受風(fēng)載荷和天線罩與饋線重量的相當(dāng)大的支撐桿組件，這進(jìn)一步增加了成本和對環(huán)境的視覺影響；c)饋線用于承載發(fā)射和接收兩種信號因此，信號頻率互調(diào)分量在饋線及其連接器中生成，并出現(xiàn)在基站#1、#2和#3的輸入上，這可能帶有信號干擾，并使有效的接收機(jī)靈敏度降低。通過重復(fù)信號饋線以分離TX和RX信號路徑可避免這種情況，但隨之而來的是支撐桿風(fēng)載荷、重量和成本增加，即十二個饋線而不是六個；d)即使只使用接收極化分集，即忽略發(fā)射極化分集，這也對所需的饋線F1a數(shù)量等沒有影響。
圖2顯示了用于三個基站51、52和53的本發(fā)明天線系統(tǒng)，一般表示為50?；?1配置為生成兩個發(fā)射信號T1(+)和T1(-)，分別要用于由天線組AS1組成的第一天線的正(+45度)和負(fù)(-45度)極化。類似的發(fā)射信號對T2(+)/T2(-)、T3(+)/T3(-)由基站52和53生成，用于由天線組AS2和AS3組成的第二和第三天線的正負(fù)極化。天線組AS1到AS3形成了天線組件AA?；?1到53具有不同的發(fā)射頻率。
發(fā)射信號T1(+)/T1(-)、T2(+)/T2(-)和T3(+)/T3(-)饋送到組合器組件56，該組件具有與正極化相關(guān)聯(lián)的第一排58的三個帶通濾波器(BPF)58a、58b和58c和與負(fù)極化相關(guān)聯(lián)的第二排60的三個帶通濾波器60a、60b和60c。來自所有三個基站51、52和53、與正極化相關(guān)聯(lián)的發(fā)射信號T1(+)、T2(+)和T3(+)饋送到第一排58，并由相應(yīng)的帶通濾波器58a到58c濾波。這些濾波器具有集中在相應(yīng)基站51到53發(fā)射和接收頻率的通帶，并且它們相互隔離基站。在濾波后，這些信號組合到第一共用饋線62，因此濾波器58a、58b和58c充當(dāng)組合濾波器。類似地，與負(fù)極化相關(guān)聯(lián)的發(fā)射信號T1(-)、T2(-)和T3(-)饋送到第二排60，并由相應(yīng)的濾波器60a、60b和60c濾波。在濾波后，這些信號組合到第二共用饋線64。
饋線62和64分別連接到安裝在天線桿(未顯示)上的第一和第二濾波器組件66和68(虛線)。第一濾波器組件66包含三個通帶集中在相應(yīng)基站51、52和53發(fā)射頻率上的發(fā)射濾波器70a、70b和70c這些濾波器具有全部連接到第一饋線62的輸入和分別連接到天線組AS1、AS2和AS3正極化共同饋送72a、74a和76a的輸出。第一濾波器組件66包含三個通帶分別集中在基站51、52和53發(fā)射頻率上的帶通發(fā)射濾波器70a、70b和70c。來自第一基站51、與正極化相關(guān)聯(lián)的發(fā)射信號T1(+)通過發(fā)射濾波器70a，沿連線71a到共同饋送72a，并隨后到+45度極化天線振子，如第一天線組AS1的78。類似地，來自第二基站52和第三基站53、與正極化相關(guān)聯(lián)的發(fā)射信號T2(+)和T3(+)通過相應(yīng)的發(fā)射濾波器70b/70c、連線71b/71c和共同饋送72b/72c到+45度極化天線振子，如第二和第三天線組AS2和AS3的80和82。因此，三個發(fā)射濾波器70a、70b和70c充當(dāng)分離濾波器，以將在第一饋線62上組合的三個發(fā)射信號T1(+)、T2(+)和T3(+)分離，并將它們分別路由到不同的天線組AS1、AS2和AS3。
第一天線組AS1的+45度極化天線振子(例如78)接收的信號R1(+)經(jīng)連線71a傳到第一濾波器組件66。此處，它由第一接收濾波器84a濾波，由低噪聲放大器(LNA)86a放大，并隨后由第二接收濾波器88a濾波，以使它能夠與第一饋線62上的其它信號組合在一起。隨后，它經(jīng)第一饋線62傳到組合器組件56和與正極化相關(guān)聯(lián)的第一排58的帶通濾波器58a、58b和58c，這些濾波器在發(fā)射模式以正向操作，在接收模式以反向操作。接收信號R1(+)在左側(cè)濾波器58a的通帶內(nèi)因此它傳到連接至濾波器58a的第一基站51，并指定為正極化信號。此信號即使在反向也與類似極化的發(fā)射信號T1(+)一樣要通過同一濾波器58a。這是因?yàn)槿鐓⒄請D1所述，基站51具有相應(yīng)的單個端口(在此情況下為T1(+)/R1(+))，用于與正極化相關(guān)聯(lián)的發(fā)射和接收兩種信號。
類似地，由第二和第三天線組AS2/AS3的+45度極化天線振子(例如80、82)接收的信號R2(+)和R3(+)分別經(jīng)相應(yīng)的連線71b/71c傳到第一濾波器組件66，以便在84b/84c濾波，在86b/86c放大以及在88b/88c再次濾波。在遍歷第一饋線62后，它們由濾波器58b和58c分離，并分別傳到第二和第三基站52和53。
如上所述，與基站51到53生成的負(fù)極化相關(guān)聯(lián)的發(fā)射信號T1(-)、T2(-)和T3(-)經(jīng)第二共用饋線64傳到第二濾波器組件68。第二濾波器組件68具有等同于第一濾波器組件66的組件和操作模式，因而將不詳細(xì)描述。它通過濾波分離三個發(fā)射信號T1(-)、T2(-)和T3(-)，并將它們分別路由到天線組AS1、AS2和AS3的負(fù)極化(-45度)振子(例如90、92、94)進(jìn)行傳輸。
類似地，由天線組AS1、AS2和AS3負(fù)極化天線振子(例如90、92、94)接收的信號R1(-)、R2(-)和R3(-)在第二濾波器組件68中被濾波、放大和再次濾波。在遍歷第二饋線64后，它們由濾波器60a、60b和60c分離，并分別傳到第一、第二和第三基站51、52和53。
本發(fā)明的天線系統(tǒng)50允許三個運(yùn)營商或基站51到53每個均具有相應(yīng)的電傾角，這是因?yàn)槊總€基站51、52或53向相應(yīng)的天線組AS1、AS2或AS3發(fā)送信號和從那接收信號例如，天線組AS1只從第一基站51接收信號以及只將信號傳到第一基站51。類似地，天線組AS2和AS3分別與第二和第三基站52和53相關(guān)聯(lián)。由于每個天線組AS1、AS2或AS2獨(dú)立于其它兩個天線組操作，因此可為每個運(yùn)營商提供單獨(dú)的電傾角?？赡懿恢挂粋€基站在使用任一天線組AS1到AS3，但這種情況下，共享天線組的基站運(yùn)營商將必須使用相同的電傾角。
天線系統(tǒng)50也允許運(yùn)營商共享提供發(fā)射分集、接收極化分集以及減少數(shù)量的組合與分配濾波器的單個天線組件AA。與現(xiàn)有技術(shù)10中的六個饋線相比，它只使用兩個饋線便實(shí)現(xiàn)了此結(jié)果。它將來往于例如78、80和82等每個天線組的正(+)極化天線振子的信號組合成第一組，并將來往于例如90、92和94等負(fù)(+)極化天線振子的信號組合成第二組。饋線62和64用于承載多載波發(fā)射和接收信號，因此信號頻率互調(diào)分量在饋線及其連接器中生成。此示例因此適用于在操作頻率不會引起任何重大互調(diào)分量的情況下使用，使得發(fā)射和接收信號可共享同一饋線，從而導(dǎo)致雙饋線實(shí)現(xiàn)。
如果運(yùn)營商頻率不連續(xù)，則天線系統(tǒng)50可用于在不同頻帶操作的基站或在同一頻帶操作的基站在此方面，非連續(xù)性標(biāo)準(zhǔn)使得可通過實(shí)際可實(shí)現(xiàn)的濾波器實(shí)現(xiàn)信號組合和分配，即，無需實(shí)際上無法獲得的無限銳截止濾波器導(dǎo)通和截止。
在天線系統(tǒng)50中，三個運(yùn)營商具有相應(yīng)的基站51、52和53以及相應(yīng)的頻帶1、2和3，則如上所述1.從相應(yīng)天線組(AS1、AS2和AS3)傳輸?shù)木哂姓龢O化的信號為T1(+)、T2(+)和T3(+)；2.從相應(yīng)天線組(AS1、AS2和AS3)傳輸?shù)木哂胸?fù)極化的信號為T1(-)、T2(-)和T3(-)；3.在相應(yīng)天線組AS1、AS2和AS3接收的具有正極化信號的信號為R1(+)、R2(+)和R3(+)；以及4.在相應(yīng)天線組AS1、AS2和AS3接收的具有負(fù)極化的信號為R1(-)、R2(-)和R3(-)。
要使用常規(guī)濾波分離在同一饋線上的信號，信號必須具有不同的非連續(xù)頻率，即，頻率必須隔開。因此，在天線系統(tǒng)50中，相同頻率的信號在分離的饋線62和64上。由于與任一極化相關(guān)聯(lián)的發(fā)射信號具有與接收信號不同的頻率，因此發(fā)射和接收信號可在同一饋線上，并通過濾波進(jìn)行分離。
可方便地在第一饋線62上具有與正極化相關(guān)聯(lián)的發(fā)射和接收信號諸如Tn(+)和Rn(+)(n＝1到3)，以及在第二饋線64上具有與負(fù)極化相關(guān)聯(lián)的發(fā)射和接收信號Tn(-)和Rn(-)。然而，盡管有一些不方便，但也可能在一個饋線上具有Tn(+)和Rn(-)，在另第二饋線上具有Tn(-)和Rn(+)即，不同極化的不同類型(發(fā)射和接收)信號由于具有可分離的不同頻率，因此它們可出現(xiàn)在同一饋線上。
在同一饋線上具有Tn(+)與Tn(-)或Rn(+)與Rn(-)是不當(dāng)?shù)?，這是因?yàn)樗鼈兙哂型ㄟ^常規(guī)濾波無法分離的類似頻率。在具有同一頻率的信號不出現(xiàn)在同一饋線上時(shí)，此原理擴(kuò)展到同一頻帶(具有非連續(xù)頻率)中的多個運(yùn)營商，或多頻帶使用。
天線系統(tǒng)50可適用于具有空間分集而不是極化分集。這可實(shí)現(xiàn)為將每個天線組AS1到AS3替換為兩個空間上分離的天線組，它們相隔大約一米，以進(jìn)行～2GHz的頻率操作。Tn(+)和Tn(-)隨后從不同位置的不同天線組發(fā)射，并且Rn(+)和Rn(-)在不同位置的不同天線組接收。由于不同的發(fā)射/接收位置，Tn(+)/Rn(+)因而與不同于Tn(-)/Rn(-)的分集類型相關(guān)聯(lián)。在符號“+”和“-”表示不同的極化關(guān)聯(lián)時(shí)，這類似于不同分集類型的Tn(+)/Rn(+)和Tn(-)/Rn(-)。
現(xiàn)在參照圖3，圖中顯示了本發(fā)明的又一天線系統(tǒng)100，適用于為發(fā)射和接收信號使用分離的饋線，同時(shí)保持發(fā)射與接收兩種分集。等同于前面所述的部分通過前綴100以類似方式標(biāo)號。發(fā)射模式的設(shè)備和操作模式如參照圖2所述一樣，因而將不再描述。
對于接收模式和正極化，天線系統(tǒng)100具有等同于前面所述的設(shè)備和操作模式，直到獲得從低噪聲放大器186a到186c的輸出。這些輸出由組合器107組合，并饋送到共用接收(+)饋線109。饋線109將接收(+)信號傳送到接收(+)分配器111，該分配器將組合的信號分成三個相等的功率，并將它們發(fā)送到相應(yīng)的基站151、152和153。每個基站151、152和153調(diào)諧到相應(yīng)的接收頻率，因此無需另外的濾波器分離接收信號。
對于接收模式和負(fù)極化，天線系統(tǒng)100重復(fù)了與前面對于接收模式和正極化所述的等同的設(shè)備和操作模式。此處，RX(-)接收信號在115組合到共用接收(-)饋線117，并在119在基站151、152和153之間分配。
天線系統(tǒng)100安裝有四個饋線、三個天線組，可提供(a)接收極化分集、(b)接收信號放大、(c)發(fā)射分集以及(d)分離的發(fā)射和接收饋線，以降低互調(diào)分量干擾的可能性。
現(xiàn)在參照圖4，圖中顯示了只提供接收極化分集的本發(fā)明又一天線系統(tǒng)200。等同于前面所述的部分通過前綴200以類似的方式標(biāo)號。在基站251到253與包括發(fā)射(+)/接收(+)饋線262和濾波器組件266的天線組AS201到AS203之間左側(cè)的元件等同于圖2的對應(yīng)部分，并具有與其相同的操作模式，因而將不描述。
在圖4的基站251到253與包括接收(-)組合器215、接收(-)饋線217和分配器219的天線組AS201到AS203之間右側(cè)上的設(shè)備等同于圖3的對應(yīng)部分，并具有與其相同的操作模式。此設(shè)備等同于圖3的右側(cè)，但去除了在160和168的所有發(fā)射濾波器(T1(-)到T3(-))和TX(-)饋線164。天線系統(tǒng)200因此在左側(cè)饋線262上具有發(fā)射(+)和接收(+)信號的組合，但在右側(cè)饋線217上只具有接收(-)信號。因此它適用于需要接收分集而不需要發(fā)射分集的應(yīng)用，并且其中運(yùn)營商的頻率不連續(xù)。如公布的國際申請WO 02/082581所公開的一樣，最好使用不同的天線極化以無損方式組合連續(xù)的頻率。
現(xiàn)在參照圖5，圖中顯示了本發(fā)明的又一天線系統(tǒng)300，適用于分離發(fā)射信號與接收信號，并只在接收模式具有分集。等同于前面所述的部分通過替代100的前綴300以類似的方式標(biāo)號。天線系統(tǒng)300等同于參照圖3所述的系統(tǒng)，但去除了在160和168的所有發(fā)射濾波器(T1(-)到T3(-))以及TX(-)饋線164。因此天線系統(tǒng)300在左側(cè)饋線362上具有發(fā)射(+)信號，在中間饋線309上具有接收(+)信號，在右側(cè)饋線317上具有接收(-)信號。因此，它適用于需要接收分集但不需要發(fā)射分集的應(yīng)用，并且其中要求在分離的饋線上輸送發(fā)射和接收信號。
圖6顯示發(fā)射和接收頻帶的分組，使得它們在頻率上適當(dāng)隔開，并由此降低了圖3天線濾波器組件166和168中濾波實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性。有三個頻帶，即頻帶1到3，并且每個頻帶具有隔開的發(fā)射TX和接收RX頻率，即，頻帶1具有TX1/RX1，頻帶2具有TX2/RX2，以及頻帶3具有TX3/RX3。配對為RX1與TX2、TX1與RX3以及RX2與TX3。這在每種情況下通過完整的頻帶(或2個半頻帶的等同物)和至少一個帶間的間隙IBG 1和/或IBG2而提供分離。為了使用適當(dāng)間隔的雙工濾波器，必需使用多頻帶或?qū)拵炀€組，并且共用的電傾角要為共享天線組的運(yùn)營商所接受。
圖7基于圖6所示的關(guān)聯(lián)，顯示用于圖3和圖5中天線濾波器組件166/168和366/368中寬頻間隔的濾波器對。
圖8基于圖6所示的關(guān)聯(lián)，顯示用于圖2和圖4中天線濾波器組件66/68和266/268中寬頻間隔的組合濾波器頻率對。
前面所述的本發(fā)明示例適合用于可通過常規(guī)濾波分離的頻率這意味著頻率是非連續(xù)的，它們要由濾波器進(jìn)行分離，即，在相鄰頻帶之間有間隔?，F(xiàn)在參照圖9，五個連續(xù)的頻帶400到408由界定它們的相應(yīng)相鄰鏈線對表示。如果要嘗試使用常規(guī)濾波器分離這些頻率，則此類濾波器將分別具有410到418所示的通帶。此處，為清晰起見，相對于通帶410、414和418稍微向下移動了通帶412和416。此圖顯示了濾波器不完美的事實(shí)，即，它們無法具有精確定位、無限銳截止的導(dǎo)通和截止的通帶。諸如410和412的相鄰?fù)◣τ捎跒V波器有限斜率特征的原因而嚴(yán)重重疊這引發(fā)了兩個有害的效應(yīng)，即增大了重疊區(qū)中的信號損失，降低了信號之間的隔離。增大信號損失和降低隔離的原因與使用承載信號組合的饋線相關(guān)聯(lián)。要有效地組合信號，每個濾波器通帶410到418的電阻抗必須維持為某個額定值，例如50歐姆。當(dāng)通帶如圖9所示重疊時(shí)，此額定阻抗無法維持這導(dǎo)致了(a)耦合到饋線的信號損失和信號波形失真、(b)每個信號的一部分耦合到相鄰濾波器并因此進(jìn)入其它基站中。信號耦合到發(fā)射機(jī)的輸出導(dǎo)致在非線性的發(fā)射機(jī)輸出級中生成互調(diào)分量。這些分量變?yōu)椴皇芸刂频碾s散發(fā)射，此發(fā)射足夠大時(shí)，可超過監(jiān)視此類通信的管制機(jī)構(gòu)允許的電平。
現(xiàn)在還參照圖10，它顯示了本發(fā)明天線系統(tǒng)500的又一示例，該系統(tǒng)適合用于在連續(xù)頻率操作的第一、第二和第三基站501、502和503?；?01、502和503具有如圖9中410、412和414所示的相對彼此定位的相應(yīng)發(fā)射頻帶，并且其接收頻帶以類似的方式相對彼此定位。因此，第二基站的操作頻率與第一和第三基站501和503的頻率是連續(xù)的，但第一和第三基站501和503具有與彼此不連續(xù)的操作頻率。
天線系統(tǒng)500以類似于前面所述實(shí)施例的方式構(gòu)建和操作，因而將不詳細(xì)描述。它具有用于將發(fā)射信號組合到第一和第二饋線514和516的濾波器510、512。第三和第四饋線518和520直接連接到第二基站502的(+)和(-)端口，并且三個濾波器/放大器組件522、524和526來往于天線組528、530和532中繼信號。每個天線組528、530和532從相應(yīng)的基站501、502或503接收信號，并將信號發(fā)送到相應(yīng)的基站501、502或503。第一饋線514來往于第一和第三基站501和503承載與正極化相關(guān)聯(lián)的信號T1(+)、T3(+)、R1(+)、R3(+)。第二饋線516來往于第一和第三基站501和503承載與負(fù)極化相關(guān)聯(lián)的信號T1(-)、T3(-)、R1(-)、R3(-)。第三和第四饋線518和520來往于第二基站502承載分別與正極化和負(fù)極化相關(guān)聯(lián)的信號T2(+)、R2(+)、T2(-)、R2(-)。此布置的結(jié)果是，每個饋線514到520只承載在頻率上適當(dāng)分離的信號每個饋線上的信號既不連續(xù)也不重疊，并因此可通過濾波分離例如來自第一和第三基站501和503的信號T1(+)和T3(+)。
天線組件500提供了以下優(yōu)點(diǎn)a)由于每個天線組只服務(wù)一個基站，因而為每個運(yùn)營商提供了單獨(dú)的電傾角；b)在發(fā)射和接收兩者中的極化分集；c)信號能具有連續(xù)頻率；以及d)在天線組無損組合信號。
權(quán)利要求
1.一種用于共享操作的天線系統(tǒng)，具有用于多個基站(51到53)的多個天線(AS1到AS3)，其特征在于每個天線(AS1、AS2或AS3)配置為對于至少一個相應(yīng)的基站(51、52或53)發(fā)射和接收，所述天線系統(tǒng)(50)配置為對于在接收模式從天線(AS1到AS3)到基站(51到53)的信號傳送和在發(fā)射模式從基站(51到53)到天線(AS1到AS3)的信號傳送中的至少之一，將具有與多個所述基站(51到53)相關(guān)聯(lián)的不同非連續(xù)頻率的信號組合到單個饋線(62)，并將具有連續(xù)或重疊或類似頻率的信號分離到不同的饋線(62、64)。
2.如權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其特征在于每個天線(AS1、AS2或AS3)配置為對于一個相應(yīng)的基站(51、52或53)發(fā)射和接收。
3.如權(quán)利要求2所述的天線系統(tǒng)，其特征在于它配置為對于每個基站(51、52、53)提供相應(yīng)的天線和單獨(dú)的電傾角。
4.如權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其特征在于它配置為將與類似極化和多個基站(51到53)相關(guān)聯(lián)的發(fā)射和接收信號(TX(+)/RX(+)或TX(-)/RX(-))組合到單個饋線(62或64)，并將與不同極化相關(guān)聯(lián)的發(fā)射和接收信號(例如TX(+)、RX(-))分離到不同的饋線(62、64)。
5.如權(quán)利要求4所述的天線系統(tǒng)，其特征在于它具有a)每個極化每個基站一個帶通濾波器(例如58a)，用于將基站發(fā)射信號組合到饋線(62、64)；b)每個極化每個天線(例如AS1)一個帶通濾波器(例如70a)，用于分離路由到不同天線(AS1到AS3)的基站發(fā)射信號；以及c)每個極化每個天線兩個帶通濾波器(例如84a、88a)和低噪聲放大器(例如86a)，用于將天線接收信號組合到饋線(62、64)。
6.如權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其特征在于它配置為將發(fā)射信號(TX)組合到與接收信號(RX)相關(guān)聯(lián)的那些饋線不同的饋線(162、109、164、117)。
7.如權(quán)利要求6所述的天線系統(tǒng)，其特征在于它具有a)每個極化每個基站一個帶通濾波器(例如158a)，用于將基站發(fā)射信號組合到饋線(162、164)；b)每個極化每個天線(例如AS101)一個帶通濾波器(例如170a)，用于分離路由到不同天線(AS101到AS103)的基站發(fā)射信號；c)每個極化每個天線一個帶通濾波器(例如184a)和一個低噪聲放大器(例如186a)，以及每個極化一個組合器(107、115)，用于將天線接收信號組合到饋線(109、117)；以及d)每個極化一個分配器(111、119)，用于將天線接收信號從饋線(109、117)路由到不同的基站(AS101到AS103)。
8.如權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其特征在于它配置為a)將與類似極化相關(guān)聯(lián)的基站發(fā)射信號(例如TX(+))組合到單個饋線(例如162)；b)將與類似極化相關(guān)聯(lián)的天線接收信號(例如RX(+))組合到單個饋線(例如109)；c)將與不同極化相關(guān)聯(lián)的基站發(fā)射信號(TX(+)、TX(-))分離到不同的饋線(162、164)；以及d)將與不同極化相關(guān)聯(lián)的天線接收信號(RX(+)、RX(-))分離到不同的饋線(109、117)。
9.如權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，配置用于接收分集但不發(fā)射分集，其特征在于它配置為將與一個極化相關(guān)聯(lián)的發(fā)射和接收信號(TX(+)/RX(+))組合到單個饋線(262)，并將與不同極化相關(guān)聯(lián)的接收信號(RX(-))分離到另一饋線(217)。
10.如權(quán)利要求9所述的天線系統(tǒng)，其特征在于它具有a)每個基站(251到253)一個帶通濾波器(例如258a)，用于將基站發(fā)射信號組合到第一饋線(262)；b)每個天線(例如AS201)一個帶通濾波器(例如270a)，用于分離路由到不同天線(AS201到AS203)的基站發(fā)射信號；c)每個天線(例如AS201)兩個帶通濾波器(例如284a、288a)和低噪聲放大器(例如286a)，用于將一個極化的天線接收信號組合到饋線(262)，所述饋線(262)也配置為承載與類似極化相關(guān)聯(lián)的發(fā)射信號；以及d)每個天線一個帶通濾波器(例如268a)和一個低噪聲放大器(例如269a)，以及用于將與另一極化相關(guān)聯(lián)的天線接收信號組合到饋線(217)的一個組合器(215)和用于將此類接收信號從所述饋線(217)路由到不同基站(251到253)的一個分配器(219)。
11.如權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，配置用于接收分集但不發(fā)射分集，其特征在于它配置為將發(fā)射和接收信號(TX(+)、RX(+)、RX(-))還有與不同極化相關(guān)聯(lián)的接收信號(RX(+)、RX(-))分離到不同的饋線(362、309、317)。
12.如權(quán)利要求11所述的天線系統(tǒng)，其特征在于它具有a)每個基站(351到353)一個帶通濾波器(例如358a)，用于將基站發(fā)射信號組合到第一饋線(362)；b)每個天線(例如AS301)一個帶通濾波器(例如370a)，用于分離路由到不同天線(AS301到AS303)的基站發(fā)射信號；c)每個天線(例如AS201)一個帶通濾波器(例如384a)和低噪聲放大器(例如386a)，用于將與一個極化相關(guān)聯(lián)的天線接收信號組合到第二饋線(309)；以及d)每個天線一個帶通濾波器(例如368a)和一個低噪聲放大器(例如369a)，以及用于將另一極化的天線接收信號組合到第三饋線(317)的一個組合器(315)和用于將此類接收信號從第三饋線(317)路由到不同基站(351到353)的一個分配器(319)。
13.如權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其特征在于每個基站具有相應(yīng)的發(fā)射/接收頻帶(例如頻帶1)，與另一此類頻帶間隔有間插間隙(例如IBG1)，并且發(fā)射和接收信號對的頻率配置為用間插頻率差進(jìn)行雙工濾波，所述頻率差至少等于間隙(例如IBG1)與頻帶(例如頻帶1)的組合寬度。
14.一種用于共享操作的天線系統(tǒng)，具有配置為實(shí)現(xiàn)分集并用于多個基站(51到53)的多個天線(AS1到AS3)，其特征在于所述天線系統(tǒng)(50)配置為對于在接收模式從天線(AS1到AS3)到基站(51到53)的信號傳送和在發(fā)射模式從基站(51到53)到天線(AS1到AS3)的信號傳送中的至少之一，將與類似分集類型和多個基站(51到53)都相關(guān)聯(lián)的信號組合到單個饋線(62、64)，并將與不同分集類型相關(guān)聯(lián)的信號分離到不同的饋線(62、64)。
15.一種用于共享操作的天線系統(tǒng)，具有多個天線(AS1到AS3)，每個天線與用于多個基站(51到53)的多個極化相關(guān)聯(lián)，其特征在于所述天線系統(tǒng)(50)配置為對于在接收模式從天線(AS1到AS3)到基站(51到53)的信號傳送和在發(fā)射模式從基站(51到53)到天線(AS1到AS3)的信號傳送中的至少之一，將與類似極化和多個基站(51到53)都相關(guān)聯(lián)的信號組合到單個饋線(62、64)，并將與不同極化相關(guān)聯(lián)的信號分離到不同的饋線(62、64)。
16.一種天線組件(AA)共享操作的方法，所述天線組件具有用于多個基站(51到53)的多個天線(AS1到AS3)，其特征在于每個天線(AS1、AS2或AS3)配置為對于至少一個相應(yīng)的基站(51、52或53)發(fā)射和接收，并且所述方法包括對于在接收模式從天線(AS1到AS3)到基站(51到53)的信號傳送和在發(fā)射模式從基站(51到53)到天線(AS1到AS3)的信號傳送中的至少之一，將具有與多個所述基站(51到53)相關(guān)聯(lián)的不同非連續(xù)頻率的信號組合到單個饋線(62)，并將具有連續(xù)或重疊或類似頻率的信號分離到不同的饋線(62、64)。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于每個天線(AS1、AS2或AS3)配置為對于一個相應(yīng)的基站(51、52或53)發(fā)射和接收。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于所述天線組件(AA)配置為在每種情況下，每個基站(51、52、53)提供一個天線和單獨(dú)的電傾角。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于它包括將與類似極化和多個基站(51到53)相關(guān)聯(lián)的發(fā)射和接收信號(TX(+)/RX(+)或TX(-)/RX(-))組合到單個饋線(62或64)，并將與不同極化相關(guān)聯(lián)的發(fā)射和接收信號(例如TX(+)、RX(-))分離到不同的饋線(62、64)。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于它使用以下項(xiàng)實(shí)現(xiàn)a)每個極化每個基站一個帶通濾波器(例如58a)，用于將基站發(fā)射信號組合到饋線(62、64)；b)每個極化每個天線(例如AS1)一個帶通濾波器(例如70a)，用于分離路由到不同天線(AS1到AS3)的基站發(fā)射信號；以及c)每個極化每個天線兩個帶通濾波器(例如84a、88a)和低噪聲放大器(例如86a)，用于將天線接收信號組合到饋線(62、64)。
21.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于它包括將發(fā)射信號(TX)組合到與接收信號(RX)不同的饋線(162、109、164、117)。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于它使用以下項(xiàng)實(shí)現(xiàn)a)每個極化每個基站一個帶通濾波器(例如158a)，用于將基站發(fā)射信號組合到饋線(162、164)；b)每個極化每個天線(例如AS101)一個帶通濾波器(例如170a)，用于分離路由到不同天線(AS101到AS103)的基站發(fā)射信號；c)每個極化每個天線一個帶通濾波器(例如184a)和一個低噪聲放大器(例如186a)，以及每個極化一個組合器(107、115)，用于將天線接收信號組合到饋線(109、117)；以及d)每個極化一個分配器(111、119)，用于將天線接收信號從饋線(109、117)路由到不同的基站(AS101到AS103)。
23.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于它包括a)將與類似極化相關(guān)聯(lián)的基站發(fā)射信號(例如TX(+))組合到單個饋線(例如162)；b)將與類似極化相關(guān)聯(lián)的天線接收信號(例如RX(+))組合到單個饋線(例如109)；c)將與不同極化相關(guān)聯(lián)的基站發(fā)射信號(TX(+)、TX(-))分離到不同的饋線(162、164)；以及d)將與不同極化相關(guān)聯(lián)的天線接收信號(RX(+)、RX(-))分離到不同的饋線(109、117)。
24.如權(quán)利要求16所述的方法，實(shí)現(xiàn)接收分集但不發(fā)射分集，其特征在于所述方法包括將與一個極化相關(guān)聯(lián)的發(fā)射和接收信號(TX(+)/RX(+))組合到單個饋線(262)，并將與不同極化相關(guān)聯(lián)的接收信號(RX(-))分離到另一饋線(217)。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于它使用以下項(xiàng)實(shí)現(xiàn)a)每個基站(251到253)一個帶通濾波器(例如258a)，用于將基站發(fā)射信號組合到第一饋線(262)；b)每個天線(例如AS201)一個帶通濾波器(例如270a)，用于分離路由到不同天線(AS201到AS203)的基站發(fā)射信號；c)每個天線(例如AS201)兩個帶通濾波器(例如284a、288a)和低噪聲放大器(例如286a)，用于將一個極化的天線接收信號組合到饋線(262)，所述饋線(262)也配置為承載與類似極化相關(guān)聯(lián)的發(fā)射信號；以及d)每個天線一個帶通濾波器(例如268a)和一個低噪聲放大器(例如269a)，以及用于將與另一極化相關(guān)聯(lián)的天線接收信號組合到饋線(217)的一個組合器(215)以及用于將此類接收信號從所述饋線(217)路由到不同基站(251到253)的一個分配器(219)。
26.如權(quán)利要求16所述的方法，配置用于接收分集但不發(fā)射分集，其特征在于它包括將發(fā)射和接收信號(TX(+)、RX(+)、RX(-))還有與不同極化相關(guān)聯(lián)的接收信號(RX(+)、RX(-))分離到不同的饋線(362、309、317)。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于它使用以下項(xiàng)實(shí)現(xiàn)a)每個基站(351到353)一個帶通濾波器(例如358a)，用于將基站發(fā)射信號組合到第一饋線(362)；b)每個天線(例如AS301)一個帶通濾波器(例如370a)，用于分離路由到不同天線(AS301到AS303)的基站發(fā)射信號；c)每個天線(例如AS201)一個帶通濾波器(例如384a)和低噪聲放大器(例如386a)，用于將與一個極化相關(guān)聯(lián)的天線接收信號組合到第二饋線(309)；以及d)每個天線一個帶通濾波器(例如368a)和一個低噪聲放大器(例如369a)，以及用于將另一極化的天線接收信號組合到第三饋線(317)的一個組合器(315)和用于將此類接收信號從第三饋線(317)路由到不同基站(351到353)的一個分配器(319)。
28.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于每個基站具有相應(yīng)的發(fā)射/接收頻帶(例如頻帶1)，與另一此類頻帶間隔有間插間隙(例如IBG1)，并且所述方法包括將發(fā)射和接收信號對的頻率配置為用間插頻率差進(jìn)行雙工濾波，所述頻率差至少等于間隙(例如IBG1)與頻帶(例如頻帶1)的組合寬度。
29.一種包含天線組件(AA)的天線系統(tǒng)(50)共享操作的方法，所述天線組件具有配置為實(shí)現(xiàn)分集并用于多個基站(51到53)的多個天線(AS1到AS3)，其特征在于所述方法包括對于在接收模式從天線(AS1到AS3)到基站(51到53)的信號傳送和在發(fā)射模式從基站(51到53)到天線(AS1到AS3)的信號傳送中的至少之一，將與類似分集類型和多個基站(51到53)都相關(guān)聯(lián)的信號組合到單個饋線(62、64)，并將與不同分集類型相關(guān)聯(lián)的信號分離到不同的饋線(62、64)。
30.一種天線系統(tǒng)(50)與多個基站(51到53)共享操作的方法，所述天線系統(tǒng)(50)包含具有多個天線(AS1到AS3)的天線組件(AA)，每個天線與多個極化相關(guān)聯(lián)，其特征在于所述方法包括對于在接收模式從天線(AS1到AS3)到基站(51到53)的信號傳送和在發(fā)射模式從基站(51到53)到天線(AS1到AS3)的信號傳送中的至少之一，將與類似極化和多個基站(51到53)都相關(guān)聯(lián)的信號組合到單個饋線(62、64)，并將與不同極化相關(guān)聯(lián)的信號分離到不同的饋線(62、64)。
全文摘要
一種用于共享操作的天線系統(tǒng)(50)具有三個天線組(AS1到AS3)，每個天線組具有兩個相互正交的極化(+45度和－45度)。它用于多個基站(51到53)。它將與類似極化和基站(51到53)相關(guān)聯(lián)的信號組合到單個饋線(62、64)，并將與不同極化相關(guān)聯(lián)的信號分離到不同的饋線(62、64)。這適用于發(fā)射和接收在天線(AS1到AS3)與基站(51到53)之間傳遞的信號。信號組合通過帶通濾波實(shí)現(xiàn)。每個基站(51、52或53)經(jīng)相應(yīng)的天線組(AS1、AS2或AS3)發(fā)射和接收，因此每個可具有單獨(dú)的電傾角。兩個、三個或四個饋線可用于在天線與基站之間路由信號。用四個饋線(162、109、164、117)，發(fā)射和接收信號以及不同的極化關(guān)聯(lián)是可分離的，從而減少了互調(diào)分量。用兩個饋線，具有類似極化關(guān)聯(lián)的發(fā)射和接收信號被組合在一起。
文檔編號H04B7/04GK101023559SQ200580030385
公開日2007年8月22日 申請日期2005年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月15日
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