專(zhuān)利名稱(chēng)：蜂窩無(wú)線電的分區(qū)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蜂窩無(wú)線電的分區(qū)，也就是涉及一種采用發(fā)射/接收扇區(qū)的蜂窩無(wú)線電天線裝配(antenna installation)操作的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
蜂窩移動(dòng)無(wú)線電(較大眾的說(shuō)法是移動(dòng)電話)的使用在繼續(xù)擴(kuò)展，并且對(duì)用戶存在一種對(duì)于較高數(shù)據(jù)速率(業(yè)務(wù)吞吐量)的需求，這接著又要求附加的天線容量。可是，與此相對(duì)，負(fù)責(zé)用于規(guī)劃或分區(qū)的權(quán)力機(jī)構(gòu)與新的天線場(chǎng)地的建立甚至與向現(xiàn)有的天線場(chǎng)地增加另外的天線越來(lái)越相抵抗。因此，利用具有對(duì)環(huán)境的可見(jiàn)影響低的天線裝配，蜂窩移動(dòng)無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商正在使用覆蓋范圍的改善作為增加業(yè)務(wù)吞吐量的一種手段，并且正在任何可能的地方實(shí)現(xiàn)它。業(yè)務(wù)吞吐量可以通過(guò)如下手段來(lái)增加(a)增加帶寬，即增加更多信道；(b)增加發(fā)射功率；(c)減少天線射束寬度；或(d)減少噪聲功率。這些之中，帶寬和發(fā)射有效輻射功率(EBP)受到運(yùn)營(yíng)商許可證條款的限制。運(yùn)營(yíng)商的選擇處于減少水平或垂直天線射束寬度或天線噪聲功率之間。在這里，噪聲功率產(chǎn)生于傳到由天線系統(tǒng)服務(wù)的相鄰重疊區(qū)域(小區(qū))或從相鄰重疊區(qū)域(小區(qū))中傳出的信號(hào)之間的自干擾。天線射束寬度的降低也使其可能把增加了的發(fā)射射頻(RF)能量引導(dǎo)到一個(gè)特定的地理區(qū)域，并使來(lái)自相鄰小區(qū)的噪聲功率最小化。
一個(gè)典型的現(xiàn)有技術(shù)蜂窩無(wú)線電天線裝配有三個(gè)扇區(qū)，每一個(gè)的水平射束寬度為120度，該數(shù)值是在增益相對(duì)于天線瞄準(zhǔn)線增益為10dB以下的那些點(diǎn)處測(cè)量而來(lái)。這樣一個(gè)三扇區(qū)布局在使頻分復(fù)用(FDM)系統(tǒng)中頻率再用所需的頻率數(shù)目最小化方面很有優(yōu)勢(shì)。而且，它具有六角形的方格，這對(duì)于用戶的均勻空間分布增加了業(yè)務(wù)容量。運(yùn)營(yíng)商具有如下三個(gè)變量來(lái)優(yōu)化這種天線裝配的覆蓋范圍(a)天線罩的機(jī)械下斜移或(b)天線罩的電下傾斜，和(c)饋送給每個(gè)扇區(qū)的功率。
如果天線裝配要求增加的吞吐量，那么可以通過(guò)增加另外的基站來(lái)把三個(gè)扇區(qū)增加到六個(gè)那么每個(gè)天線具有一個(gè)60度的水平射束寬度。它們通常被安裝在單個(gè)三角形剖面的構(gòu)臺(tái)(gantry)上，并且它們被指出來(lái)覆蓋一個(gè)360的弧形，相應(yīng)的天線對(duì)在構(gòu)臺(tái)的每一側(cè)上。
Watanabe等人的美國(guó)專(zhuān)利No.4,211,894公開(kāi)了如下內(nèi)容將基站信號(hào)分離并再結(jié)合以使所有的信號(hào)被饋送給所有扇區(qū)。實(shí)際上，在相鄰扇區(qū)之間始終存在空間重疊度，因此饋送所有信號(hào)到所有扇區(qū)引起干涉圖案并且在重疊區(qū)域中引起必然的不可靠通信。
Schulz的美國(guó)專(zhuān)利No 6,611,511公開(kāi)了如下內(nèi)容分離基站信號(hào)、延遲分離信號(hào)之一，然后重新組合信號(hào)并把它們饋送到單個(gè)扇區(qū)。這導(dǎo)致通信效率增加但并不增加覆蓋范圍。
US 5,714,957也公開(kāi)了如下內(nèi)容在非分區(qū)布局中把發(fā)射信號(hào)分離為若干重疊射束。這允許天線覆蓋范圍提供與實(shí)際小區(qū)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更好的匹配，但是在射束重疊區(qū)域中存在信號(hào)干擾并且業(yè)務(wù)吞吐量未改善。
發(fā)射機(jī)信號(hào)的分離還在Laiho、Wacker和Novosad的′RadioNetwork Planning And Optimisation For UMTS′(ISBN 0-471-48653-1)中被描述。這種方法有助于快速鋪開(kāi)，但是它在覆蓋范圍中產(chǎn)生信號(hào)干擾并且減少了業(yè)務(wù)吞吐量。
常規(guī)天線裝配經(jīng)常未與服務(wù)地區(qū)匹配良好。就此而論，道路通常被鋪設(shè)成直的或者幾乎如此，并且在市區(qū)道路是矩形網(wǎng)格狀。類(lèi)似地，鐵路和河流通常在蜂窩站點(diǎn)的傳播距離尺度(例如5km到15km)上是直的或者幾乎如此。而且，可靠通信的用戶密度和需要通常在運(yùn)輸公路上比其周?chē)鷧^(qū)域更高?；?20度或60度的扇區(qū)射束寬度的三個(gè)或六個(gè)扇區(qū)的天線裝配(a)不能被優(yōu)化為覆蓋用戶的線路或矩形網(wǎng)格，并且(b)沒(méi)有帶角的支撐物，不允許在矩形建筑物側(cè)面安裝天線。而且，減少對(duì)一個(gè)扇區(qū)的功率電平以使小區(qū)間干擾最小化降低了這種安裝的信息處理容量，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)所得到的額外功率被再分配給另一扇區(qū)。這樣一種安裝沒(méi)有幾個(gè)可變優(yōu)化參數(shù)來(lái)優(yōu)化覆蓋范圍，特別是對(duì)于非均勻用戶空間分布或者當(dāng)天線支撐布局結(jié)構(gòu)與小區(qū)分區(qū)需求不匹配時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種替換形式的蜂窩無(wú)線電的天線裝配。
本發(fā)明提供一種蜂窩無(wú)線電的天線裝配，包括用于把基站信號(hào)分離成多個(gè)分離信號(hào)的裝置，以及用于把分離信號(hào)饋送給相應(yīng)的天線的裝置，這些天線具有彼此充分隔離以保證相互干擾對(duì)通信性能的影響可以忽略的射束。
本發(fā)明提供多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。它可配置來(lái)改善天線覆蓋范圍與地理區(qū)域的匹配以及功率電平與用戶密度的匹配。這能夠適于控制天線搖擺以及傾斜，適于多個(gè)運(yùn)營(yíng)商的天線共享以及適于發(fā)射與接收分集。這些改良之處通過(guò)在基站外增加的裝置并且不必修改基站就可獲得。
這些天線可以與不同增益的其它天線一起并入天線組件中。它們可以不必全都具有相同的射束寬度。所述其它天線中的至少一個(gè)的射束可以與一個(gè)或多個(gè)其它天線射束重疊。
天線裝配可以包括用于相對(duì)于另一天線調(diào)整天線的發(fā)射功率和接收機(jī)靈敏度中的至少一個(gè)的裝置，以及用于調(diào)整天線電搖擺和傾斜中的至少一個(gè)的裝置。它可以包括被設(shè)置用于放大分離信號(hào)的功率放大器和用于分開(kāi)接收信號(hào)并用于把它們路由給不同基站端口的濾波裝置。
天線可以被設(shè)置用于發(fā)射極化分集。該裝配可以包括組合裝置，比如濾波裝置或者為了天線共享用途用于組合多個(gè)基站發(fā)射信號(hào)的混合耦合裝置。天線可以在四個(gè)運(yùn)營(yíng)商之間共享并且該裝配被設(shè)置用于接收極化分集。
天線可以在使用相鄰信號(hào)頻率的多個(gè)運(yùn)營(yíng)商之間共享，該裝配具有用于把信號(hào)分開(kāi)成具有非相鄰頻率的組的裝置、用于組合分組信號(hào)的裝置以及用于把這些組組合來(lái)實(shí)現(xiàn)天線共享的裝置。
該裝配可以被設(shè)置用于發(fā)射分集以及用于運(yùn)營(yíng)商之間可調(diào)整的功率分配。天線電搖擺和傾斜以及功率分配是可調(diào)整的。
在另一方面中，本發(fā)明提供一種蜂窩無(wú)線電天線裝配操作的方法，包括把基站信號(hào)分離成多個(gè)分離信號(hào)，并把分離信號(hào)饋送到相應(yīng)的天線，這些天線具有彼此充分隔離以保證相互干擾對(duì)通信性能的影響可以忽略的射束。
這些天線可以與不同增益的其它天線一起并入天線組件中。天線組件中的天線可以不必全都具有相同的射束寬度。所述其它天線中的至少一個(gè)的射束可以與一個(gè)或多個(gè)其它天線射束重疊。
天線裝配可以包括用于相對(duì)于另一天線調(diào)整天線的發(fā)射功率和接收機(jī)靈敏度中的至少一個(gè)的裝置，以及用于調(diào)整天線電搖擺和傾斜中的至少一個(gè)的裝置。它可以包括被設(shè)置用于放大分離信號(hào)的功率放大器和用于分開(kāi)接收信號(hào)并用于把它們路由給不同基站端口的濾波裝置。
這些天線可以被設(shè)置用于發(fā)射極化分集。該裝配可以包括組合裝置，比如濾波裝置或者為了天線共享用途用于組合多個(gè)基站發(fā)射信號(hào)的混合耦合裝置。這些天線可以在四個(gè)運(yùn)營(yíng)商之間共享并且該裝配被設(shè)置用于接收極化分集。
天線可以在使用相鄰信號(hào)頻率的多個(gè)運(yùn)營(yíng)商之間共享，該方法包括把信號(hào)分開(kāi)成具有非相鄰頻率的組、組合分組信號(hào)以及把這些組組合來(lái)實(shí)現(xiàn)天線共享。
該方法可以保證發(fā)射分集并且可以包括調(diào)整運(yùn)營(yíng)商之間的功率分配。這可以包括調(diào)整天線電搖擺和傾斜以及功率分配。


為了可以更全面地理解本發(fā)明，現(xiàn)在將參考附圖僅以實(shí)例的方式描述其實(shí)施例，在附圖中圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的三扇區(qū)天線裝配；圖2說(shuō)明了本發(fā)明的多扇區(qū)天線裝配的一個(gè)實(shí)施例；圖3示出了本發(fā)明的四扇區(qū)天線裝配；圖4說(shuō)明了適合于用戶的非均勻分布的本發(fā)明的四扇區(qū)天線裝配；圖5與圖4等效，除了它具有相等的射束寬度天線之外；圖6示出了用于本發(fā)明的多扇區(qū)天線裝配中的功率分配模塊；圖7是具有功率分配和接收機(jī)靈敏度控制的本發(fā)明的天線裝配；
圖8到10示出了具有彼此疊加或重疊但是重疊模式不同的扇區(qū)的本發(fā)明的天線裝配；圖11示出了分離和延遲模塊，用于實(shí)現(xiàn)天線搖擺或傾斜，或者用于實(shí)現(xiàn)天線搖擺和傾斜；圖12是使用圖11模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)電傾斜的本發(fā)明的天線裝配；圖13示出了具有分離信號(hào)扇區(qū)的本發(fā)明的天線裝配，所述分離信號(hào)扇區(qū)具有獨(dú)立且遠(yuǎn)程可調(diào)的電搖擺角度；圖14示出了具有改善的上行鏈路性能的本發(fā)明的天線裝配；圖15示出了具有發(fā)射分集的本發(fā)明的天線裝配；圖16示出了對(duì)分離信號(hào)扇區(qū)具有增加的功率的本發(fā)明的天線裝配；圖17示出了具有低損耗信號(hào)組合、擁有非相鄰頻率的共享運(yùn)營(yíng)商和發(fā)射分集的本發(fā)明的天線裝配；圖18示出了具有相鄰頻率的低損耗信號(hào)組合、兩個(gè)共享運(yùn)營(yíng)商和發(fā)射分集的本發(fā)明的天線裝配；圖19示出了具有相鄰頻率的低損耗組合和四個(gè)共享運(yùn)營(yíng)商但是沒(méi)有發(fā)射分集的本發(fā)明的天線裝配；圖20示出了具有相鄰頻率的低損耗組合、多個(gè)共享運(yùn)營(yíng)商和發(fā)射分集的本發(fā)明的天線裝配；圖21示出了具有相鄰頻率的低損耗組合、五個(gè)共享運(yùn)營(yíng)商以及對(duì)于第一與第三運(yùn)營(yíng)商的功率分配的本發(fā)明的天線裝配；圖22示出了用搖擺和傾斜實(shí)現(xiàn)信號(hào)分離的本發(fā)明的天線裝配；圖23示出了用傾斜和功率分配實(shí)現(xiàn)信號(hào)分離的本發(fā)明的天線裝配；以及圖24示出了實(shí)現(xiàn)信號(hào)分離、六個(gè)扇區(qū)天線共享和不同運(yùn)營(yíng)商分區(qū)需求的本發(fā)明的天線裝配。
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)圖1，常規(guī)的現(xiàn)有技術(shù)天線裝配10具有三個(gè)扇區(qū)12a、12b和12c，這些扇區(qū)具有相應(yīng)的天線14a、14b和14c。每一個(gè)天線14a、14b和14c具有對(duì)相應(yīng)水平輻射圖案16a、16b和16c上的點(diǎn)(10dB以下的點(diǎn))測(cè)量的120度的水平射束寬度，在此天線增益相對(duì)于天線瞄準(zhǔn)線增益是10dB以下。天線罩14a、14b和14c被安裝在三角形剖面的構(gòu)臺(tái)20的相應(yīng)垂直面18a、18b和18c上。輻射圖案16a、16b和16c是相應(yīng)的天線覆蓋范圍圖案。為了與由稍后描述的本發(fā)明的實(shí)施例提供的覆蓋范圍進(jìn)行比較，參考場(chǎng)強(qiáng)線22(虛線)被示出。經(jīng)由饋電線24a、24b和24c，天線罩14a、14b和14c與相應(yīng)的基站扇區(qū)26a、26b和26c通信，每一扇區(qū)具有一個(gè)或多個(gè)端口。
諸如具有三個(gè)扇區(qū)的裝配10之類(lèi)的裝配在使頻分復(fù)用(FDM)系統(tǒng)中頻率再用所需的頻率數(shù)目最小化方面有優(yōu)勢(shì)。而且，裝配10具有六角形的小區(qū)，這把均勻的用戶空間分布的通信容量最大化。
裝配10的運(yùn)營(yíng)商具有三個(gè)變量來(lái)優(yōu)化天線覆蓋范圍，天線覆蓋范圍即是將與運(yùn)營(yíng)商的天線通信的用戶區(qū)域運(yùn)營(yíng)商的天線罩的機(jī)械下傾或電下傾、或者饋送給每個(gè)扇區(qū)12a、12b和12c的功率。如果天線裝配要求增加的吞吐量，那么可以通過(guò)增加另外的基站并使用六個(gè)天線且每個(gè)具有60度的水平射束寬度來(lái)把扇區(qū)數(shù)目增加到六個(gè)。六個(gè)天線可以成對(duì)地安裝在剖面為三角形的構(gòu)臺(tái)的垂直面上，并且被這樣指向，即由發(fā)散射束為60度的天線對(duì)覆蓋360弧形。
如果基站信號(hào)如現(xiàn)有技術(shù)中那樣被分離并組合，以使所有的基站信號(hào)都被饋送給所有扇區(qū)，則干涉圖案導(dǎo)致在相鄰扇區(qū)之間引起重疊區(qū)域28a、28b和28c中的不可靠通信。
現(xiàn)有技術(shù)裝配10有若干如下缺點(diǎn)1.射束寬度為120或60度的三扇區(qū)裝配或六扇區(qū)裝配無(wú)法被優(yōu)化來(lái)覆蓋用戶的線路或矩形網(wǎng)格；2.三扇區(qū)裝配或六扇區(qū)裝配不允許天線與矩形建筑物的側(cè)齊平地方便安裝。三角形的構(gòu)臺(tái)必須被安裝在建筑物屋頂上；可替代地，三個(gè)天線可以被安裝在建筑物的三側(cè)之上，且它們中的兩個(gè)遠(yuǎn)離第三個(gè)形成角度以滿足120度的扇區(qū)需求。不論發(fā)生那種狀況，視覺(jué)上都很礙眼；3.減小給扇區(qū)的功率電平以使小區(qū)間干擾最小化降低了這種裝配的信息容量，而不允許功率節(jié)省被再分配給另一扇區(qū)；以及4.裝配10可用的優(yōu)化參數(shù)的數(shù)目不足以優(yōu)化覆蓋范圍。
現(xiàn)在參考圖2，本發(fā)明的天線裝配40包括基站42，基站42具有與N扇區(qū)天線結(jié)構(gòu)46連接的端口44a到44n，在此如所示N為8，但是N可以是從1向上的任何正整數(shù)。天線結(jié)構(gòu)46具有由圓形射束圖案1A、1B、2A、2B、3、4、N(A)和N(B)指示的天線扇區(qū)，這些圓形射束圖案由相應(yīng)的天線ANT 1A、ANT 1B、ANT 2A、ANT 2B、ANT 3、ANT 4、ANT(N)A和ANT(N)B限定。限定分離信號(hào)扇區(qū)N(A)和N(B)的虛線指示N是如先前所指出的任意數(shù)，并且可根據(jù)任何特定的天線裝配需求進(jìn)行選擇。在數(shù)字1、2或字母N之后的字符A或B(在N(A)和N(B)的情況下是在括號(hào)中)表示將接收相同(分離)基站信號(hào)(其將稍后被描述)的扇區(qū)，并且沒(méi)有這些字符表示將接收未分離信號(hào)的扇區(qū)。天線ANT 1A等可以在建筑物的側(cè)或天線構(gòu)臺(tái)48上。參考場(chǎng)強(qiáng)線50(虛線)被示出，它對(duì)應(yīng)于沒(méi)有信號(hào)分離的裝配的覆蓋區(qū)。
基站42具有扇區(qū)1到N，每一天線扇區(qū)1A、1B、2A、2B、3、4、N(A)和N(B)具有一個(gè)或多個(gè)端口。這些端口被標(biāo)記為(未示出)TX是用于發(fā)射，且標(biāo)記為RX是用于接收。通常使用單個(gè)TX/RX端口既用于發(fā)射又用于接收。通常還用具有單獨(dú)的端口的天線加和減45度極化來(lái)實(shí)現(xiàn)極化分集。與個(gè)體極化相關(guān)的基站端口可以被標(biāo)記為T(mén)X(+)/RX(+)以及TX(-)/RX(-)。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，信號(hào)在天線裝配內(nèi)-即在從天線發(fā)射之前或者被天線接收之后-具有任意極化，但是把裝配40和隨后實(shí)施例內(nèi)的信號(hào)稱(chēng)為被極化比較方便，因?yàn)樗鼈冊(cè)谏院蟊话l(fā)射或者先前被接收時(shí)與天線處的極化相關(guān)。本發(fā)明同樣適用于具有單個(gè)端口用于發(fā)射與接收信號(hào)的基站并且還適用于具有單獨(dú)的發(fā)射與接收端口的那些基站。
基站端口經(jīng)由諸如52之類(lèi)的跳線連接到扇區(qū)分離和組合單元(SCU)的相應(yīng)輸入(未示出)。在常規(guī)裝配10中，基站信號(hào)傳到相應(yīng)的天線扇區(qū)在本發(fā)明的裝配40中，至少一個(gè)信號(hào)(所示為三個(gè))被SCU分離成傳到相應(yīng)分離信號(hào)扇區(qū)(比如1A和1B)的信號(hào)，否則它們將傳到相應(yīng)的天線扇區(qū)。未分離的基站信號(hào)無(wú)變化地通過(guò)SCU。
來(lái)自SCU的輸出信號(hào)經(jīng)由例如54的跳線連接到覆蓋范圍控制單元(CCU)的相應(yīng)輸入(未示出)，該覆蓋范圍控制單元在該實(shí)施例中是可選項(xiàng)。CCU可以具有一個(gè)或多個(gè)如下功能1.在分離信號(hào)扇區(qū)的總功率不變的限制之內(nèi)按照任意比率把信號(hào)功率分發(fā)給分離信號(hào)扇區(qū)(忽略由非理想組件引起的小于1dB的不可避免的小損耗)；2.為分離信號(hào)扇區(qū)的搖擺和傾斜控制的目的在兩個(gè)或更多個(gè)信號(hào)路徑之間分配早已分離的信號(hào)；以及3.把搖擺和傾斜控制施加于傳到天線扇區(qū)3和4的未分離信號(hào)。
如所示出的，CCU具有標(biāo)記1AA、1AB、1BA、1BB等等的左手列561這些表示CCU的列561正把預(yù)期用于分離信號(hào)扇區(qū)1A和1B的信號(hào)分別分離成信號(hào)對(duì)1AA/1AB和1BA/1BB。
與基站42、SCU和CCU相關(guān)的虛線58表示它們可以用于可根據(jù)任何特定天線裝配需求選擇的任意數(shù)目的天線扇區(qū)1A等等。
天線結(jié)構(gòu)46被如此配置以使從同一基站扇區(qū)(例如44a)導(dǎo)出的分離信號(hào)被饋送給不彼此相鄰并因此不明顯重疊的天線扇區(qū)這些分離信號(hào)扇區(qū)在這個(gè)實(shí)例中是成對(duì)的，具有相同數(shù)字的前綴，并且它們由輻射或射束圖案1A/1B、2A/2B、N(A)/N(B)表示。避免來(lái)自公共基站扇區(qū)的分離信號(hào)的重疊避免了在天線覆蓋區(qū)中產(chǎn)生信號(hào)干擾區(qū)域，這種信號(hào)干擾區(qū)域?qū)?dǎo)致在一些區(qū)中不能獲得信號(hào)。與同一基站扇區(qū)相關(guān)的分離信號(hào)扇區(qū)(例如1A，1B)在這個(gè)實(shí)例中彼此隔開(kāi)至少一個(gè)其它天線扇區(qū)例如分離信號(hào)扇區(qū)1A和1B沿順時(shí)針?lè)较虮舜烁糸_(kāi)扇區(qū)2A、N(B)和3以及沿逆時(shí)針?lè)较虮舜烁糸_(kāi)扇區(qū)N(A)、2B和4。分離信號(hào)扇區(qū)1A和1B不是必需被其它扇區(qū)分開(kāi)，因?yàn)槿绻恍枰?60度的覆蓋范圍則裝配可能只具有兩個(gè)分離信號(hào)扇區(qū)。對(duì)于實(shí)際的用途，不存在顯著重疊的準(zhǔn)則是發(fā)射相同信號(hào)的分離信號(hào)天線彼此充分隔離，使得由于重疊引起的在它們的信號(hào)之間的任何干擾信號(hào)強(qiáng)度十分小，以致對(duì)與用戶的手持機(jī)的通信造成的影響可以忽略。
正如已經(jīng)說(shuō)過(guò)的那樣，SCU實(shí)現(xiàn)第一級(jí)分離?？蛇x地，CCU可以實(shí)現(xiàn)第二級(jí)和第三級(jí)分離，圖2只示出了第二級(jí)分離。這些分離級(jí)別產(chǎn)生如表1所示標(biāo)記的SCU和CCU輸出信號(hào)。
表1 分離信號(hào)標(biāo)記


為了完整地限定信號(hào)，它的極化以及TX或RX功能被加在括號(hào)中，因此完整的信號(hào)標(biāo)記變成例如1AAA-TX、1AAA-RX(+)、1AAA-RX(-)等。雖然信號(hào)分離成兩個(gè)在圖2中示出，但是基站信號(hào)可以被分離成更大的數(shù)目以便饋送兩個(gè)以上的分離信號(hào)扇區(qū)。
裝配40的優(yōu)點(diǎn)是1.天線扇區(qū)1A等可以具有多種配置中的任何一種，其允許改善天線覆蓋范圍與裝配40所服務(wù)的地理區(qū)域的需求的匹配；2.天線覆蓋范圍的改善通過(guò)在基站42外部增加的裝置來(lái)獲得并且不用對(duì)基站進(jìn)行修改；以及3.額外的硬件費(fèi)用與增加另外一個(gè)基站到參考圖1描述的現(xiàn)有技術(shù)裝配上相比較而言會(huì)很小。
為了描述方便起見(jiàn)，在這里描述本發(fā)明的一些實(shí)施例，其中每個(gè)基站端口被用于發(fā)射與接收信號(hào)。如果基站具有單獨(dú)的發(fā)射與接收端口，那么用于發(fā)射信號(hào)的信號(hào)分離硬件可以被復(fù)制用于接收信號(hào)?？墒?，如果來(lái)自分離扇區(qū)的接收信號(hào)未組合，則獲得改良的上行鏈路載波噪聲比(CNR)，并且這個(gè)優(yōu)點(diǎn)可利用在此描述的任何一個(gè)實(shí)施例獲得。為了描述方便起見(jiàn)并降低繪圖復(fù)雜性，在此所描述的一些實(shí)施例只具有一個(gè)天線極化。常見(jiàn)的做法是使用雙極化天線，在這種情況下，這些實(shí)施例同樣應(yīng)用于第二個(gè)極化。用于一個(gè)極化的硬件是用于另外一個(gè)極化的硬件的復(fù)制品。本發(fā)明的實(shí)施例還可以與利用塔上安裝的放大器(TMA)和相關(guān)濾波器的天線一起使用。它們可以便利地使用緊密安裝在天線構(gòu)臺(tái)上、或者齊平地或非常不明顯地安裝在建筑物的側(cè)之上(這必然降低對(duì)環(huán)境的視覺(jué)影響)的扇形天線。
在這里所描述的所有實(shí)施例中，天線射束寬度被限定為低于天線瞄準(zhǔn)線增益10dB的點(diǎn)的射束寬度。信號(hào)分離設(shè)備被示為定位于或接近每個(gè)相關(guān)的基站，因此天線參數(shù)(設(shè)置天線覆蓋范圍)可以便利地被設(shè)置而不必接近天線桿或構(gòu)臺(tái)或者天線本身?？墒牵绻奖愕脑?，即如果在初次安裝之后天線參數(shù)不需要調(diào)整，則信號(hào)分離設(shè)備可以與天線協(xié)同定位(co-locate)。如果是這樣的話，那么將降低基站和天線組件之間的信號(hào)饋電線的數(shù)目。
現(xiàn)在參考圖3，本發(fā)明的第二天線裝配70被示出，它被設(shè)置用于再一次的信號(hào)分離。它與參考圖2所描述的裝配40等效，且某些元件被簡(jiǎn)化或省略。它的描述將集中在差異方面上。與先前描述的那些等效的部分被給予類(lèi)似的參考標(biāo)記。
裝配70具有四個(gè)天線ANT 1A、ANT 1B、ANT 2和ANT 3，這四個(gè)天線產(chǎn)生四個(gè)天線覆蓋范圍扇區(qū)1A、1B、2和3。天線ANT 1A和ANT 1B是射束寬度為60度的分離信號(hào)天線，并且其它天線ANT 2和ANT 3具有120度的射束寬度。這些天線被安裝在構(gòu)臺(tái)48或矩形建筑物的相應(yīng)側(cè)上。SCU接收來(lái)自基站42的三個(gè)信號(hào)1、2和3。使用分離器/組合器SC1，它把信號(hào)1分離成相等功率電平的兩個(gè)信號(hào)1A和1B，每個(gè)比信號(hào)1小3dB。分離器/組合器SC1在發(fā)射模式中用作分離器用于輸出信號(hào)，且在接收模式中用作組合器用于輸入信號(hào)。信號(hào)1A、1B、2和3分別連接到天線ANT 1A、ANT 1B、ANT 2和ANT 3，即沒(méi)有插入CCU。在相鄰扇區(qū)之間在區(qū)域56處存在重疊度。
相比較于扇區(qū)2和3，把天線射束寬度從120度降低到60度使得分離信號(hào)扇區(qū)1A和1B中的瞄準(zhǔn)線增益增加3dB。凈效果是分離信號(hào)扇區(qū)1A和1B的最大場(chǎng)強(qiáng)與在扇區(qū)2和3中相同。這忽略了由于非理想特性引起的分離器/組合器SC1中的損耗，所述損耗是可以忽略的且通常為0.3dB。
天線裝配70具有如下優(yōu)點(diǎn)1.由于天線安裝的幾何形狀，扇區(qū)1A、1B、2和3具有矩形網(wǎng)格對(duì)稱(chēng)性，并且將與城市道路和軌道系統(tǒng)良好匹配，如果這些城市道路和軌道系統(tǒng)具有類(lèi)似對(duì)稱(chēng)性的話；2.分離器/組合器SC1和第四天線及其饋電線的附加費(fèi)用相比較于現(xiàn)有技術(shù)的三個(gè)天線裝配10的費(fèi)用來(lái)說(shuō)較低；3.天線覆蓋范圍改善無(wú)需修改基站42；4.電傾斜和機(jī)械傾斜中的任一個(gè)或兩者都可獨(dú)立應(yīng)用于天線1A和天線1B的射束，為天線覆蓋范圍的優(yōu)化提供另外的選擇；5.分離信號(hào)扇區(qū)1A和1B不承載與它們的相鄰扇區(qū)2和3相同的信號(hào)并且因此在重疊區(qū)域56中不生成干擾圖案；6.分離信號(hào)天線1A和1B具有被隔開(kāi)兩倍于天線的前后比率(通常為25dB)的端口(未示出)這給出了至少兩倍于該前后比率的隔離，當(dāng)在它們的端口處測(cè)量時(shí)在這些天線之間的隔離通?？傆?jì)為50dB。因此，即使當(dāng)靠近地安裝在同一構(gòu)臺(tái)48上時(shí)，這些天線之間的耦合也可以忽略；以及7.天線1A、1B、2和3不需要相對(duì)于建筑物的側(cè)或構(gòu)臺(tái)48傾斜地形成角度；相反，它們可以齊平地安裝在方形建筑物的側(cè)上，并且它們還可以難以覺(jué)察地與這樣的建筑物整體安裝在一起。
現(xiàn)在參考圖4，本發(fā)明的第三種天線裝配80被示出，它被設(shè)置用于再一次的信號(hào)分離，而且還用來(lái)覆蓋用戶的非均勻分布。它與參考圖3所描述的裝配70等效，且某些元件被修改。它的描述將集中在差異方面。與先前描述的那些等效的部分被給予類(lèi)似的參考標(biāo)記。
裝配80具有四個(gè)天線ANT 1、ANT 2、ANT 3A和ANT 3B，這四個(gè)天線產(chǎn)生四個(gè)天線覆蓋范圍扇區(qū)1、2、3A和3B。與在前的實(shí)施例相反，現(xiàn)在天線ANT 1和ANT 2具有60度的射束寬度，且分離信號(hào)天線ANT 3A和ANT 3B具有120度的射束寬度。如前所述，SCU接收來(lái)自基站42的三個(gè)信號(hào)1、2和3。然而，分離器/組合器SC1現(xiàn)在位于來(lái)自基站42的信號(hào)3路徑中，不是信號(hào)1的路徑它把信號(hào)3分離成比信號(hào)1小3dB的相等功率電平的兩個(gè)信號(hào)3A和3B。信號(hào)1、2、3A和3B分別連接到天線ANT 1、ANT 2、ANT 3A和ANT 3B。
天線射束寬度從120度降低到60度使得扇區(qū)1和2中的瞄準(zhǔn)線增益增加3dB。由于分離器SC1，分離信號(hào)扇區(qū)3A和3B具有低3dB的發(fā)射功率，并且由于分離器SC1中的異步接收信號(hào)的矢量組合，還具有低3dB的靈敏度來(lái)接收信號(hào)。這些功率參數(shù)用雙向箭頭82示出，其表示扇區(qū)天線的水平輻射圖案和參考場(chǎng)強(qiáng)線50之間的差別。凈效果是忽略分離器/組合器SC1中的損耗，分離信號(hào)扇區(qū)3A和3B的最大場(chǎng)強(qiáng)比在扇區(qū)1和2中小6dB。扇區(qū)1和2因此與分離信號(hào)扇區(qū)3A和3B相比以及與現(xiàn)有技術(shù)120度的射束寬度天線相比，覆蓋范圍增加。因此覆蓋范圍可以通過(guò)適當(dāng)選擇天線射束寬度來(lái)優(yōu)化。
現(xiàn)在參考圖5，本發(fā)明的第四天線裝配被示出，它被設(shè)置用于再一次信號(hào)分離并覆蓋用戶的非均勻分布，但是使用具有相等射束寬度的天線。除了它的四個(gè)天線ANT 1A、ANT 1B、ANT 2和ANT 3都具有90度的射束寬度的唯一不同之外，它與參考圖3所描述的裝配70等效。它的描述將集中在差異方面。與先前描述的那些等效的部分被給予類(lèi)似的參考標(biāo)記。使用射束寬度相等的天線的效果是與扇區(qū)2和3相比，提供給分離信號(hào)扇區(qū)1A和1B的功率存在3dB的差值，但是所有四個(gè)天線ANT 1A等具有相同的瞄準(zhǔn)線增益。3dB的功率差值用箭頭82表示，表明了水平輻射圖案84和86相對(duì)于參考場(chǎng)強(qiáng)線50的+1.25dB和-1.75dB的分離。
現(xiàn)在參考圖6，其示出了對(duì)先前描述的SCU的一部分的修改110，以便在發(fā)射機(jī)下行鏈路功率分配和接收機(jī)靈敏度上提供控制。修改110將被稱(chēng)為功率分配模塊。分離器/組合器SC1執(zhí)行分離成相等功率的兩個(gè)信號(hào)，并且具有第一輸出SC1x，第一輸出SC1x連接到180度混合耦合器H的第一輸入Ha。它具有第二輸出SC1y，第二輸出SC1y連接到第一發(fā)射/接收雙工濾波器F1d濾波器F1d具有發(fā)射輸出F1dt和接收輸入F1di，其分別連接到發(fā)射與接收延時(shí)設(shè)備T1和T2。第二發(fā)射/接收雙工濾波器F2d具有分別連接到延時(shí)設(shè)備T1和T2的發(fā)射輸入F2dt和接收輸出F2di，以及單個(gè)輸入/輸出線Lio，其連接到耦合器H的第二輸入Hb。耦合器H具有總和與差值輸出S和D，它們提供發(fā)射信號(hào)給分離信號(hào)扇區(qū)1A和1B以及從分離信號(hào)扇區(qū)1A和1B獲得接收信號(hào)。它在S和D處提供發(fā)射信號(hào)輸出，S和D是其輸入Ha和Hb上的信號(hào)的矢量和與差。
如果從分離器/組合器SC1和第一發(fā)射/接收雙工濾波器F1d中到達(dá)輸入Ha和Hb的發(fā)射信號(hào)之間的相位差為零，則S處的耦合器總和輸出是最大值，并且D處的差值輸出為零。隨著這些發(fā)射信號(hào)之間的相移的增加，總和輸出功率降低并且差值輸出功率提高。當(dāng)這些發(fā)射信號(hào)的相位差為180度時(shí)，總輸出為零而差值輸出為最大值。因此，提供給分離信號(hào)扇區(qū)1A和1B的相對(duì)功率電平可通過(guò)改變此相位差而變化，這使用發(fā)射延時(shí)設(shè)備T1來(lái)實(shí)現(xiàn)?；旌像詈掀鱄、雙工濾波器F1d與F2d以及分離器/組合器SC1在接收模式下以同樣的方式操作，可是相反，在Ha和Hb處的接收信號(hào)(現(xiàn)在是混合耦合器輸出)之間的時(shí)間延遲使用接收延時(shí)設(shè)備T2來(lái)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)檠訒r(shí)設(shè)備T1和T2連接在發(fā)射與接收雙工濾波器F1d和F2d之間，所以它們可以被獨(dú)立地設(shè)置以控制分離信號(hào)扇區(qū)1A和1B中的相對(duì)發(fā)射機(jī)功率和相對(duì)接收機(jī)靈敏度。如果不需要獨(dú)立地設(shè)置發(fā)射功率和接收靈敏度，則雙工濾波器F1d和F2d可以省略，并且使用單個(gè)延時(shí)設(shè)備代替T1和T2。
現(xiàn)在參考圖7，功率分配模塊110被示為并入第五天線裝配120的SCU中，該第五天線裝配具有射束寬度為60度的分離信號(hào)天線ANT1A和ANT 1B以及射束寬度為120度的扇區(qū)天線ANT 2和ANT 3。裝配120另外與參考圖5所描述的裝配100等效，因此將不再被詳細(xì)描述。與先前描述的那些等效的部分被給予類(lèi)似的參考標(biāo)記。
通過(guò)變化模塊110中的發(fā)射延時(shí)設(shè)備T1，饋送給分離信號(hào)天線ANT 1A的發(fā)射功率可相對(duì)于饋送給分離信號(hào)天線ANT 1B的發(fā)射功率進(jìn)行調(diào)整，但是給這些天線的總發(fā)射功率保持恒定。類(lèi)似地，接收靈敏度可通過(guò)變化發(fā)射延時(shí)設(shè)備T2來(lái)進(jìn)行調(diào)整。因此，具有較大地理區(qū)域或較大通信業(yè)務(wù)需求的分離信號(hào)扇區(qū)1A或1B可以利用比另一分離信號(hào)扇區(qū)1B或1A更高的功率或靈敏度來(lái)設(shè)置。這提供另外的自由度，用于優(yōu)化扇區(qū)覆蓋范圍來(lái)增加到變化的電和機(jī)械天線傾斜的已確立技術(shù)上。
現(xiàn)在參考圖8，第六個(gè)天線裝配140被示出，并且與先前描述的那些等效的部分被給予類(lèi)似的參考標(biāo)記。裝配140具有分離信號(hào)天線ANT 1A和ANT 1B以及天線ANT 2，所有都具有如所示的60度的窄射束寬度，但是可替代地是30度；和具有全向覆蓋范圍的扇區(qū)天線ANT 3。因此，在分離信號(hào)扇區(qū)1A、1B和扇區(qū)2之間沒(méi)有重疊，但是分離信號(hào)扇區(qū)1A、1B和扇區(qū)2疊加在或疊置在扇區(qū)3上。裝配120另外與參考圖5所描述的裝配100等效，因此將不再被詳細(xì)描述。裝配140適于具有由分離信號(hào)扇區(qū)1A、1B和扇區(qū)2覆蓋的T形拓?fù)涞牡缆坊蜍壍澜徊?，并與由全向天線3覆蓋的市區(qū)(localarea)都市化和業(yè)務(wù)相結(jié)合。
圖9示出了裝配140的修改版本140′。在這里，引入附加的分離器/組合器SC2來(lái)把第二基站信號(hào)2分離成信號(hào)2A和2B，并且扇區(qū)天線ANT 2被分別接收信號(hào)2A和2B的分離信號(hào)天線ANT 2A和ANT2B替換。裝配140′適合于供服務(wù)于市區(qū)的天線ANT 3以及服務(wù)于鋪設(shè)在矩形網(wǎng)格上的道路或軌道系統(tǒng)的分離信號(hào)扇區(qū)1A、1B、2A和2B使用。分離信號(hào)天線ANT 1A、ANT 1B、ANT 2A和ANT 2B具有窄射束寬度，并因此具有高增益，并且基本上把它們的覆蓋范圍限制到道路系統(tǒng)。裝配140′另外與裝配140等效并且將不再進(jìn)一步描述。
現(xiàn)在參考圖10，這示出了裝配版本140′的進(jìn)一步修改版本140″。在修改版本140″中，由分離信號(hào)天線ANT 1A、ANT 1B、ANT 2A和ANT 2B提供的覆蓋范圍主要指向全向天線ANT 3的覆蓋范圍外部。通過(guò)使用窄水平和垂直射束寬度天線用于ANT 1A、ANT 1B、ANT2A和ANT 2B并適當(dāng)?shù)乜刂铺炀€傾斜來(lái)獲得這個(gè)效果。修改版本140″另外與版本140′等效。
圖11示出了分離和延遲模塊150，用于實(shí)現(xiàn)參考圖2描述的CCU中的分離信號(hào)扇區(qū)的天線搖擺和天線傾斜中的任一個(gè)或者兩個(gè)。在輸入152上的信號(hào)1A被分離器/組合器SC3分離為幅度相等的兩個(gè)信號(hào)1AA和1AB。這些信號(hào)中的一個(gè)1AB然后相對(duì)于另外一個(gè)被可變延遲設(shè)備T3延遲或相移，并且接著兩個(gè)信號(hào)都被輸出到天線分離信號(hào)扇區(qū)1A(未示出)。類(lèi)似的模塊150用于圖2中的其它天線。
現(xiàn)在參考圖12，本發(fā)明的另一天線裝配160被示出，它結(jié)合了分離和延遲模塊150，用于實(shí)現(xiàn)天線傾斜，即相對(duì)于垂直線設(shè)置天線射束的傾斜度。與先前描述的那些等效的部分被給予類(lèi)似的參考標(biāo)記。除了從分離器/組合器SC1輸出的信號(hào)1A和1B被相應(yīng)的分離和延遲模塊150進(jìn)一步分離成相對(duì)相移信號(hào)對(duì)1AA/1AB和1BA/1BB(在這些對(duì)被饋送給相應(yīng)的分離信號(hào)天線ANT 1A和ANT 1B之前)的唯一區(qū)別之外，裝配160與參考圖3描述的裝配70等效。為了方便起見(jiàn)，與圖2不同，分離和延遲模塊150被并入SCU中。假設(shè)每一個(gè)天線ANT 1A和ANT 1B現(xiàn)在是這種天線具有兩個(gè)端口，并且電傾斜的角度能夠通過(guò)施加于其端口的信號(hào)之間的相位差來(lái)設(shè)置。這實(shí)現(xiàn)了可遠(yuǎn)程且獨(dú)立地調(diào)整分離信號(hào)扇區(qū)1A和1B中的電傾斜。已公開(kāi)的國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)No.WO 03/036756公開(kāi)了通過(guò)兩個(gè)天線輸入之間的相位差可遠(yuǎn)程調(diào)整的電傾斜的角度。
裝配160允許由分離信號(hào)扇區(qū)提供的覆蓋范圍被優(yōu)化。如果只有一個(gè)分離信號(hào)扇區(qū)需要遠(yuǎn)程可調(diào)整的電傾斜，則可以省略分離和延遲模塊150中的一個(gè)。
現(xiàn)在參考圖13，本發(fā)明的另一天線裝配170被示出，它結(jié)合了分離和延遲模塊150，用于實(shí)現(xiàn)天線搖擺，即天線射束在水平平面內(nèi)的移動(dòng)。與先前描述的那些等效的部分被給予類(lèi)似的參考標(biāo)記。除了接收信號(hào)對(duì)1AA/1AB和1BA/1BB的分離信號(hào)天線ANT 1A和ANT 1B現(xiàn)在是具有兩個(gè)端口和能夠通過(guò)施加到其端口的信號(hào)之間的相位差設(shè)置的電搖擺角度的類(lèi)型的唯一區(qū)別之外，裝配170與裝配160等效。這允許分離信號(hào)扇區(qū)1A和1B在虛線圓周的相鄰對(duì)172和雙向箭頭174指示的位置之間搖擺。天線ANT 1A和ANT 1B具有兩個(gè)或更多個(gè)垂直天線元件堆棧，其每一個(gè)是相控陣列天線組件。天線射束可以通過(guò)把相對(duì)相位調(diào)整到垂直堆棧而搖擺。裝配170允許調(diào)整天線覆蓋范圍以容納不均勻的用戶地理分布。這將發(fā)生在例如主路大道是彎曲的而非直線的地方。
圖14示出了本發(fā)明的天線裝配180，它為分離信號(hào)扇區(qū)提供改良的上行鏈路接收的載波噪聲比(CNR)。它與參考圖3描述的裝配70等效，且SCU被修改。它的描述將集中在差異方面。與先前描述的那些等效的部分被給予類(lèi)似的參考標(biāo)記。
基站42具有為分離信號(hào)扇區(qū)1A和1B共用的發(fā)射端口182a，而單獨(dú)的接收端口182b和182c用于這些扇區(qū)。扇區(qū)2和3的發(fā)射/接收端口44b和44c如同先前所述的。
SCU具有第一和第二雙工濾波器FL1和FL2，它們分開(kāi)傳到基站端口182a、182b和182c的信號(hào)以及從這些端口傳出的信號(hào)。來(lái)自發(fā)射端口182a的發(fā)射信號(hào)被分離器/組合器SC1分離成兩個(gè)信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)分別傳到第一和第二雙工濾波器FL1和FL2的發(fā)射信道TX，并且從那里傳到分離信號(hào)天線ANT 1A和ANT 1B。從這些天線返回的接收信號(hào)分別傳到這些濾波器的接收信道RX，并從那里傳到基站接收端口182b和182c。
在前面的實(shí)施例中，來(lái)自分離信號(hào)扇區(qū)1A和1B的接收信號(hào)在連接到單個(gè)基站端口44a之前被分離器/組合器SC1組合。來(lái)自這些扇區(qū)的接收信號(hào)是異步的，即它們?cè)诜然蛳辔簧喜黄ヅ洌⒁虼嗽诜蛛x器/組合器SC1中存在3dB的矢量組合損耗。這些接收信號(hào)現(xiàn)在繞過(guò)分離器/組合器SC1并被饋送給相應(yīng)的基站接收端口182b和182c。分離信號(hào)扇區(qū)接收信號(hào)的3dB矢量組合損耗通過(guò)這種手段來(lái)避免。而且，與用于扇區(qū)2和3的120度天線相反，使用60度天線用于分離信號(hào)扇區(qū)1A和1B在前面提及的方向性增益方面給出3dB的改善。避免3dB矢量附加損耗和3dB方向性增益改善的組合意味著扇區(qū)1A和1B的總上行鏈路增益改善了6dB。
在蜂窩裝配中，通常由于用戶手持機(jī)的有效輻射功率(ERP)與基站天線裝配的ERP相比較低是上行鏈路的缺點(diǎn)。ERP是發(fā)射機(jī)功率和天線定向增益的乘積，小于任何損耗。手持機(jī)因此在具有較低發(fā)射功率和基本上不定向的天線上加重了缺陷。上行鏈路方向中的6dB改善因此導(dǎo)致上行鏈路通信性能以及手持機(jī)電池壽命的明顯改善。這在農(nóng)村中提供優(yōu)勢(shì)，在農(nóng)村，提高的上行鏈路性能允許基站間隔更大。如圖14所示的引入濾波器FL1和FL2的修改可以并入本發(fā)明的任何實(shí)施例中。
現(xiàn)在參考圖15，本發(fā)明的天線裝配200被示出，它提供發(fā)射極化分集。它與參考圖3描述的裝配70等效，且SCU被再一次修改。它的描述將集中在差異方面。與先前描述的那些等效的部分被給予類(lèi)似的參考標(biāo)記。假設(shè)每一個(gè)天線ANT 1A和ANT 1B現(xiàn)在是對(duì)于不同極化信號(hào)的輸入具有不同端口的類(lèi)別。
基站42具有六個(gè)端口202a到202e在這些端口之中，第一和第二端口202a和202b分別為分離信號(hào)扇區(qū)1A和1B提供正(+)和負(fù)(-)極化發(fā)射信號(hào)。這些發(fā)射信號(hào)均被相應(yīng)的分離器/組合器SC1、SC2分離為相等功率信號(hào)。分離器SC1為天線ANT 1A和ANT 1B的正極化輸入提供信號(hào)，其負(fù)極化輸入接收由分離器SC2提供的信號(hào)。在多路傳播環(huán)境中，發(fā)射分集(和接收分集)在覆蓋范圍和容量方面給出了進(jìn)一步的改善?？梢灶?lèi)似地實(shí)施接收分集。
圖16示出了預(yù)期對(duì)分離信號(hào)扇區(qū)提供增加的功率的本發(fā)明的天線裝配220。它與參考圖14描述的裝配180等效，且SCU被再一次修改。與先前描述的那些等效的部分被給予類(lèi)似的參考標(biāo)記。
裝配180和220之間的區(qū)別是功率放大器PA1和PA2被插入在從分離器/組合器SC1到濾波器FL1和FL2的發(fā)射信道的相應(yīng)發(fā)射信號(hào)路徑中。這些功率放大器的引入需要接收信號(hào)與濾波器FL1和FL2中的發(fā)射信號(hào)分開(kāi)，這提供了如前所述的上行鏈路改善。功率放大器PA1和PA2提供功率增加的發(fā)射信號(hào)給分離信號(hào)扇區(qū)1A和1B，這允許這些分離信號(hào)扇區(qū)覆蓋下述中的任一個(gè)1.與裝配180相同的地理區(qū)域，沒(méi)有功率放大器但是業(yè)務(wù)吞吐量增加；或者2.擴(kuò)展的地理區(qū)域同時(shí)保持業(yè)務(wù)吞吐量。
分離信號(hào)扇區(qū)1A和1B中的增加的功率電平還引入降低相關(guān)天線ANT 1A和ANT 1B的射束寬度的選擇以便進(jìn)一步改善覆蓋范圍。裝配220允許增加上行鏈路和下行鏈路覆蓋范圍和容量，避免了對(duì)第二基站的需要。
現(xiàn)在參考圖17，本發(fā)明的天線裝配240被示出，它提供由不同的基站運(yùn)營(yíng)商共享的發(fā)射分集和天線，同時(shí)還保證如先前實(shí)施例中的信號(hào)分離。假設(shè)兩個(gè)運(yùn)營(yíng)商都沒(méi)有在使用鄰近的相鄰頻率，即所述相鄰頻率不能通過(guò)具有實(shí)際可行的衰減梯度作為頻率函數(shù)的常規(guī)濾波器分開(kāi)。裝配240組合不同的運(yùn)營(yíng)商信號(hào)同時(shí)避免使用引入3dB功率損耗的混合組合器。使用此類(lèi)組合器是現(xiàn)有技術(shù)的共同特點(diǎn)。
裝配240與具有十二個(gè)端口(六個(gè)發(fā)射端口和六個(gè)接收端口)的基站(未示出)一起使用。在這個(gè)實(shí)例中它被三個(gè)運(yùn)營(yíng)商使用，但是運(yùn)營(yíng)商的數(shù)目可以大于此數(shù)目。每個(gè)運(yùn)營(yíng)商具有兩個(gè)相應(yīng)的發(fā)射端口用于分別發(fā)射正(+)和負(fù)(-)極化信號(hào)和兩個(gè)相應(yīng)的接收端口用于分別接收這些信號(hào)。所有三個(gè)運(yùn)營(yíng)商的正極化發(fā)射與接收端口通過(guò)連接242被鏈接到第一組合濾波器CF1此濾波器包含正極化發(fā)射帶通濾波器FTX1(+)、FTX2(+)和FTX3(+)，且通頻帶集中在相應(yīng)的運(yùn)營(yíng)商頻率上并連接到相應(yīng)的發(fā)射端口。它還包含單個(gè)正極化接收帶通濾波器FRX(+)，且通頻帶足夠?qū)捯园咳齻€(gè)運(yùn)營(yíng)商頻率。接收帶通濾波器FRX(+)連接到正極化三向分離器SP1(+)，該分離器SP1(+)提供輸出信號(hào)給相應(yīng)的基站運(yùn)營(yíng)商接收端口。
正極化發(fā)射與接收帶通濾波器FTX1(+)、FTX2(+)、FTX3(+)和FRX(+)連接到具有輸出線路244A(+)和244B(+)的雙向分離器SP2(+)這些輸出線路連接到兩個(gè)分離信號(hào)天線ANT 1A和ANT 1B的正極化端口P1A+和P1B+。這些天線和兩個(gè)其它ANT 2和ANT 3被安裝在矩形支撐物SR的相應(yīng)側(cè)上。
裝配240對(duì)于負(fù)極化具有等效的部件，即具有發(fā)射與接收帶通濾波器FTX1(-)、FTX2(-)、FTX3(-)和FRX(-)的第二組合濾波器CF2，其中最后一個(gè)連接到三向分離器SP1(-)，該分離器SP1(-)提供信號(hào)給基站運(yùn)營(yíng)商接收端口。濾波器FTX1(-)、FTX2(-)、FTX3(-)和FRX(-)連接到具有輸出線路244A(-)和244B(-)的雙向分離器SP2(-)這些輸出線路連接到分離信號(hào)天線ANT 1A和ANT 1B的負(fù)極化端口P1A-和P1B-。
裝配240的操作如下。在發(fā)射模式中，來(lái)自基站的正極化和負(fù)極化信號(hào)經(jīng)由相應(yīng)的發(fā)射帶通濾波器FTX1(+)等和FTX1(-)等的組傳送以便提供正極化和負(fù)極化輸入給分離信號(hào)天線ANT 1A和ANT 1B。發(fā)射帶通濾波器FTX1(+)等和FTX1(-)等允許發(fā)射與接收信號(hào)的低損耗組合，并且它們還禁止在基站處來(lái)自一個(gè)運(yùn)營(yíng)商發(fā)射機(jī)的發(fā)射信號(hào)傳到另一個(gè)此類(lèi)發(fā)射機(jī)并禁止由不希望有的互調(diào)(頻率混合)產(chǎn)物引起基站接收機(jī)的靈敏度降低。
在接收模式中，正極化和負(fù)極化信號(hào)從分離信號(hào)天線ANT 1A和ANT 1B傳送，并且正極化信號(hào)被可轉(zhuǎn)換地用作組合器的分離器SP2(+)組合。類(lèi)似地，來(lái)自這些天線的負(fù)極化信號(hào)被分離器SP2(-)組合。正極化和負(fù)極化信號(hào)被接收帶通濾波器FRX(+)和FRX(-)濾波，然后分別在SP1(+)和SP1(-)處被分離這提供正極化和負(fù)極化接收信號(hào)給每個(gè)運(yùn)營(yíng)商的基站?；咎幍慕邮招盘?hào)輸入被選擇性地接收，以使運(yùn)營(yíng)商能夠從每個(gè)運(yùn)營(yíng)商所接收的三個(gè)接收信號(hào)頻率中過(guò)濾他們自己的信號(hào)頻率。裝配240說(shuō)明了當(dāng)天線被多個(gè)運(yùn)營(yíng)商共享時(shí)本發(fā)明的信號(hào)分離和分離信號(hào)天線技術(shù)可被使用。
現(xiàn)在參考圖18，本發(fā)明的天線裝配260被示出，它被設(shè)置用于發(fā)射分集和低損耗組合，且兩個(gè)運(yùn)營(yíng)商共享天線并使用相鄰的頻率在這里，相鄰頻率是如此靠近的頻率以致于它們無(wú)法通過(guò)具有實(shí)際可行的衰減梯度作為頻率函數(shù)的常規(guī)濾波器分開(kāi)。
裝配260與參考圖17描述的裝配等效，且運(yùn)營(yíng)商數(shù)目降低為兩個(gè)以及SCU(P)被混合分離和組合器單元HSCU替換。運(yùn)營(yíng)商數(shù)目的降低是為了說(shuō)明方便起見(jiàn)，稍后將描述可以容納更多的運(yùn)營(yíng)商。裝配260的描述將集中在與圖17相比的區(qū)別上。與先前描述的那些等效的部分被給予類(lèi)似的參考標(biāo)記。
來(lái)自基站(未示出)的正極化運(yùn)營(yíng)商信號(hào)被饋送給HSCU中的180度的第一混合耦合器(混合)H1的相應(yīng)輸入ln(1)a和ln(2)a。在這里，它們彼此相加和相減以分別在輸出Sa和Da處提供和信號(hào)以及差信號(hào)。第一混合H1的和輸出Sa連接到天線ANT 1A的正極化端口P1A+，且這個(gè)混合的差輸出Da連接到天線ANT 1B的正極化端口P1B+。因此，端口P1A+和P1B+在發(fā)射模式中接收正極化輸入信號(hào)。類(lèi)似地，負(fù)極化運(yùn)營(yíng)商信號(hào)被第二混合H2形成和信號(hào)以及差信號(hào)并分別饋送給負(fù)極化端口P1A-和P1B-?；旌螲1和H2是可轉(zhuǎn)換的，因此在接收模式中，它們以同樣的方式在反方向上操作以提供單獨(dú)的運(yùn)營(yíng)商信號(hào)。
在上行鏈路方向上，由于已接收的信號(hào)被混合H1和H2分離成兩個(gè)路徑，因此這些已接收的信號(hào)引起3dB損耗。這個(gè)損耗通過(guò)分離信號(hào)天線ANT 1A和ANT 1B的方向性的3dB增加來(lái)恢復(fù)，即60度射束寬度代替120度。通過(guò)使用參考圖14所述的技術(shù)可以獲得上行鏈路性能的進(jìn)一步改善。裝配260提供本發(fā)明的分離信號(hào)方法的覆蓋范圍好處，同時(shí)組合來(lái)自多個(gè)運(yùn)營(yíng)商的信號(hào)。根據(jù)前面所述的實(shí)施例，運(yùn)營(yíng)商信號(hào)可以具有相鄰的頻率并且兩個(gè)運(yùn)營(yíng)商可以使用發(fā)射分集以及接收分集。
現(xiàn)在參考圖19，本發(fā)明的天線裝配280被示出，它被設(shè)置用于低損耗信號(hào)組合，且四個(gè)運(yùn)營(yíng)商共享天線并使用相鄰的頻率。裝配280與參考圖18所描述的裝配等效，且共享運(yùn)營(yíng)商O(píng)p.1到Op.4的數(shù)目增加到四個(gè)并且使用濾波器/分離器組件282組合或分離它們的信號(hào)。它提供接收分集但不提供發(fā)射分集。
濾波器/分離器組件282具有四個(gè)發(fā)射/接收濾波器單元284a到284d，每個(gè)單元包含相應(yīng)的TX濾波器和RX濾波器，其中后者連接到相應(yīng)的雙向分離器286a、286B、286c或286d。每一個(gè)運(yùn)營(yíng)商O(píng)p.1到Op.4具有或者與正極化天線發(fā)射信號(hào)相關(guān)或者與負(fù)極化天線發(fā)射信號(hào)相關(guān)(即如所示的TX(+)或TX(-))，但是不能與兩者同時(shí)相關(guān)的單個(gè)發(fā)射端口(未示出)。每個(gè)運(yùn)營(yíng)商O(píng)p.1等還具有兩個(gè)接收端口(未示出)用于分別接收正極化和負(fù)極化接收信號(hào)，即如所示的RX(+)和RX(-)，并且保證接收分集。
在發(fā)射模式中，來(lái)自第一和第二運(yùn)營(yíng)商O(píng)p.1和Op.2的發(fā)射信號(hào)分別在284a和284b處被TX濾波。然后它們被第一混合H1組合并且作為和信號(hào)以及差信號(hào)饋送給分離信號(hào)天線ANT 1A和ANT 1A的正極化端口P1A+和P1B+。同樣地，在284c和284d處濾波并被第二混合H2組合之后，這些天線的負(fù)極化端口P1A-和P1B-接收來(lái)自第三和第四運(yùn)營(yíng)商0p.3和Op.4的發(fā)射信號(hào)。
在接收模式中，來(lái)自正極化天線端口P1A+和P1B+的接收信號(hào)被第一混合H1組合并作為和信號(hào)以及差信號(hào)傳送，用于在284a和284b處進(jìn)行RX濾波。同樣地，來(lái)自負(fù)極化天線端口P1A-和P1B-的合成接收信號(hào)被第二混合H2組合并作為和信號(hào)以及差信號(hào)傳送，用于在284c和284d處進(jìn)行RX濾波。然后四個(gè)得到的濾波合成接收信號(hào)的每一個(gè)在分離器286a到286d中的相應(yīng)一個(gè)處被分離成兩個(gè)。來(lái)自第一分離器286a的分離接收信號(hào)傳到第一和第四運(yùn)營(yíng)商O(píng)p.1和Op.4的RX(+)輸入端口。來(lái)自第二分離器286b的分離接收信號(hào)傳到第二和第三運(yùn)營(yíng)商O(píng)p.2和Op.3的RX(+)輸入端口。來(lái)自第三分離器286c的分離接收信號(hào)傳到第二和第三運(yùn)營(yíng)商O(píng)p.2和Op.3的RX(-)輸入端口。來(lái)自第四分離器286d的分離接收信號(hào)傳到第一和第四運(yùn)營(yíng)商O(píng)p.1和Op.4的RX(-)輸入端口。
在上行鏈路方向上，由于已接收的信號(hào)被混合H1和H2分離成兩個(gè)路徑并且在分離器286a到286d處被進(jìn)一步分離成兩路，因此這些已接收的信號(hào)引起6dB損耗。這是為了使每個(gè)運(yùn)營(yíng)商能接近接收信號(hào)的兩種極化。通過(guò)60度天線ANT 1A和ANT 1B的增益的增加可把6dB損耗降低為3dB損耗，或者如果使用30度天線，則該6dB損耗可以消除?？商娲?，如果塔上安裝的放大器(TMA)被并入天線組件280中，那么在保持120度天線的同時(shí)可以消除6dB分離損耗的影響。此外，如果TMA結(jié)合射束寬度比120度更窄且因此方向性增益更高的分離信號(hào)天線一起使用，那么裝配280根據(jù)提高的方向性提供上行鏈路改善。
現(xiàn)在參考圖20，本發(fā)明的天線裝配300被示出，它被設(shè)置用于低損耗信號(hào)組合，且五個(gè)運(yùn)營(yíng)商共享天線。裝配300的運(yùn)營(yíng)商可以具有相鄰的頻率并且發(fā)射極化分集和接收極化分集都被提供。裝配300與參考圖19所描述的裝配等效，且共享運(yùn)營(yíng)商的數(shù)目增加到五個(gè)并且連同它們的頻率一起被標(biāo)記為1到5。使用濾波器/分離器組件302組合或分離運(yùn)營(yíng)商信號(hào)，該濾波器/分離器組件302是組件282的修改版本，具有附加的發(fā)射濾波器TX以處理附加信號(hào)和分集。與先前描述的那些等效的部分被給予類(lèi)似的參考標(biāo)記。
為了這個(gè)實(shí)施例的目的，假設(shè)運(yùn)營(yíng)商頻率為1、2、3、4和5的順序，即頻率2與頻率1和3相鄰，頻率3與頻率2和4相鄰，頻率4與頻率3和5相鄰。因此奇數(shù)編號(hào)的頻率1、3和5形成第一非相鄰的頻群，偶數(shù)編號(hào)的頻率2和4形成第二非相鄰的頻群。
基站(未示出)具有五個(gè)發(fā)射端口TX和五個(gè)接收端口RX用于兩個(gè)極化的每一個(gè)，如在304(+)和304(-)所示的正極化和負(fù)極化。這為每個(gè)運(yùn)營(yíng)商提供四個(gè)端口，即發(fā)射與接收端口TX和RX，用于每個(gè)極化。濾波器/分離器組件302具有四個(gè)組合濾波器306a到306d，其包含接收濾波器RX和二或三個(gè)發(fā)射濾波器TX。在發(fā)射模式中，具有正極化和負(fù)極化的發(fā)射信號(hào)的第一非相鄰的頻群(奇數(shù)頻率1，3和5)分別被饋送給第一和第三組合濾波器306a和306c。同樣地，具有正極化和負(fù)極化的第二非相鄰的頻群(偶數(shù)頻率2和4)分別被饋送給第二和第四組合濾波器306a和306c所有這十個(gè)發(fā)射信號(hào)在TX1等處被帶通濾波，然后來(lái)自每個(gè)組合濾波器306a、306b、306c或306d的發(fā)射信號(hào)被組合到單個(gè)相應(yīng)的TX濾波器輸出線路308a、308b、308c或308d上。
在第一和第二濾波器輸出線路308a和308b上的正極化發(fā)射信號(hào)被第一混合H1組合，以及在第三和第四濾波器輸出線路308c和308d上的具有負(fù)極化的那些信號(hào)被第二混合H2組合，用于提供給分離信號(hào)天線ANT 1A和ANT 1B。在其它方面中，裝配300如先前結(jié)合參考圖19描述的實(shí)施例所討論的那樣進(jìn)行操作，盡管兩個(gè)雙向接收信號(hào)分離器286a和286c已經(jīng)被三向接收信號(hào)分離器310a和310c替換以保證運(yùn)營(yíng)商從四個(gè)增加到五個(gè)。運(yùn)營(yíng)商的數(shù)目可以通過(guò)添加另外的組合濾波器306來(lái)增加。
圖21示出了本發(fā)明的天線裝配320，它被預(yù)期用于提供可調(diào)整的發(fā)射功率和接收靈敏度(功率分配)。它與參考圖20描述的裝配300等效，且作為組件302的一個(gè)版本的濾波器/分離器組件322被修改為去除混合并替代圖6所示的種類(lèi)的分離器和模塊。它的描述將集中在差異方面。與先前描述的那些等效的部分被給予類(lèi)似的參考標(biāo)記。
裝配320和300之間的區(qū)別是在裝配320中，來(lái)自運(yùn)營(yíng)商的全部發(fā)射信號(hào)是單個(gè)極化，并且它們被功率分配模塊110a或110b(運(yùn)營(yíng)商O(píng)p.1和Op.3)或被相等功率的雙向分離器324c到324e(運(yùn)營(yíng)商O(píng)p.2、Op.4和Op.5)分離成A和B信號(hào)。發(fā)射信號(hào)的第一非相鄰的頻群(奇數(shù)頻率1，3和5)現(xiàn)在具有信號(hào)A和B的子群，其分別被饋送給第一和第三組合濾波器306a和306c。同樣，發(fā)射信號(hào)的第二非相鄰的頻群(偶數(shù)頻率2和4)現(xiàn)在具有信號(hào)A和B的子群，其分別被饋送給第二和第四組合濾波器306a和306c所有這十個(gè)發(fā)射信號(hào)在TX1等處被帶通濾波，然后來(lái)自每個(gè)組合濾波器306a、306b、306c或306d中的發(fā)射信號(hào)被組合到單個(gè)相應(yīng)的TX濾波器輸出線路308a、308b、308c或308d上?；旌辖M合器現(xiàn)在是不需要的，因?yàn)檫@些濾波器輸出早已如所要求的那樣被分離和組合用于輸入到分離信號(hào)天線ANT 1A和ANT 1B。在其它方面中，裝配320如先前結(jié)合參考圖20描述的實(shí)施例所討論的那樣進(jìn)行操作。這個(gè)實(shí)施例說(shuō)明功率分配、搖擺和傾斜、以及信號(hào)分離的技術(shù)可以應(yīng)用于共享的天線裝配。
現(xiàn)在參考圖22，本發(fā)明的天線裝配340被示出，它與參考圖3所描述的裝配70等效，且SCU被修改以保證天線搖擺和傾斜。與先前描述的那些等效的部分被給予類(lèi)似的參考標(biāo)記。在44a處的基站輸出信號(hào)被分離器SC4分離以提供相等幅度的信號(hào)1A和1B，它們作為輸入被提供給兩個(gè)分離和延遲模塊150A和150B。這些模塊把信號(hào)1A和1B分離成相應(yīng)的信號(hào)對(duì)1AA/1AB和1BA/1BB，以便為分離信號(hào)天線ANT 1A和ANT 1B提供搖擺信號(hào)。
信號(hào)對(duì)1AA/1AB和1BA/1BB都進(jìn)一步被相應(yīng)的分離和延遲模塊150AA/150AB和150BA/150BB的成組的對(duì)分離，并且這提供八個(gè)天線輸入信號(hào)1AAA、1AAB、1ABA、1ABB、150BAA、150BAB、150BBA和150BBB。附圖標(biāo)記以1A開(kāi)始的天線輸入信號(hào)被輸入到分離信號(hào)天線ANT 1A，并且附圖標(biāo)記以1B開(kāi)始的天線輸入信號(hào)被輸入到分離信號(hào)天線ANT 1B。這些天線被實(shí)現(xiàn)為天線堆棧。輸入對(duì)150iaa/150iab和150iba/150ibb一起組合到模塊對(duì)150AA/150AB等保證了每一個(gè)天線ANT 1A和ANT 1B中的全部堆棧一起傾斜。這個(gè)實(shí)施例允許獨(dú)立地并同時(shí)就搖擺和傾斜兩個(gè)方面控制分離信號(hào)扇區(qū)1A和1B的覆蓋范圍。
圖23示出了本發(fā)明的天線裝配340，它并入與參考圖21和22描述的裝配320和340的那些等效的特征。它具有SCU，該SCU被修改以保證一些天線傾斜并保證其它天線提供可調(diào)整的發(fā)射功率和接收靈敏度。與先前描述的那些等效的部分被給予類(lèi)似的參考標(biāo)記。
在44a和44b處的基站發(fā)射信號(hào)被饋送給相應(yīng)的分離和延遲模塊150a和150b模塊150a將其信號(hào)分離成傾斜信號(hào)1a和1b用于提供給第一天線ANT 1，模塊150b將其信號(hào)分離成傾斜信號(hào)2a和2b用于提供給第二天線ANT 2?？商娲?，傾斜信號(hào)2a和2b可以用作搖擺信號(hào)。
在44c處的第三基站發(fā)射信號(hào)被饋送給功率分配模塊1103，它把該信號(hào)分離成信號(hào)3A和3B。信號(hào)3A和3B變成分離信號(hào)天線ANT3A和ANT 3B的輸入信號(hào)并提供可調(diào)整的發(fā)射功率和接收靈敏度。
現(xiàn)在參考圖24，示出預(yù)期用于具有不同分區(qū)需求的共享運(yùn)營(yíng)商O(píng)p.1和Op.2的六扇區(qū)共享的天線裝配400。運(yùn)營(yíng)商O(píng)p.1具有兩個(gè)基站42a和42b，每個(gè)基站為三扇區(qū)天線裝配提供端口，并且每個(gè)端口連接到相應(yīng)的天線組合單元ACU。運(yùn)營(yíng)商O(píng)p.2具有一個(gè)基站42c，其為三扇區(qū)天線裝配提供端口，并且其每個(gè)端口信號(hào)被相應(yīng)的分離器SPa、SPb或SPc分離成兩個(gè)信號(hào)。這得到來(lái)自基站42c的總共六個(gè)信號(hào)，并且這些信號(hào)中的每一個(gè)連接到相應(yīng)的天線組合單元ACU。每個(gè)天線組合單元ACU因此接收來(lái)自每個(gè)運(yùn)營(yíng)商O(píng)p.1和Op.2的一個(gè)信號(hào)，并組合這些信號(hào)用于提供給相應(yīng)共享的天線380a到380f。
圖24可以被修改為提供四扇區(qū)天線共享。如果運(yùn)營(yíng)商O(píng)p.1具有兩個(gè)基站42a和42b，每個(gè)基站提供兩個(gè)輸出，并且如果只有運(yùn)營(yíng)商O(píng)p.2輸出中的一個(gè)被分離成兩個(gè)信號(hào)，那么存在來(lái)自每個(gè)運(yùn)營(yíng)商的四個(gè)信號(hào)、四個(gè)天線組合單元ACU和四個(gè)共享的天線。
權(quán)利要求
1.一種用于蜂窩無(wú)線電的天線裝配，包括用于把基站信號(hào)分離成多個(gè)分離信號(hào)的裝置，以及用于把所述分離信號(hào)饋送給相應(yīng)天線的裝置，這些天線具有彼此充分隔離以保證相互干擾對(duì)通信性能的影響可以忽略的射束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的天線裝配，其中所述天線是與不同增益的其它天線一起并入天線組件中的分離信號(hào)天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的天線裝配，其中不是所有的所述天線都具有相同的射束寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的天線裝配，其中所述其它天線中的至少一個(gè)具有與一個(gè)或多個(gè)扇區(qū)或分離信號(hào)天線重疊的射束。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的天線裝配，包括用于相對(duì)于另一天線調(diào)整天線的發(fā)射功率和接收機(jī)靈敏度中的至少一個(gè)的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的天線裝配，包括用于調(diào)整天線電搖擺和傾斜中的至少一個(gè)的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的天線裝配，包括用于分開(kāi)接收信號(hào)并把它們路由給不同基站端口的濾波裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的天線裝配，其中所述天線被設(shè)置用于發(fā)射分集。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的天線裝配，包括被設(shè)置用于放大分離信號(hào)的功率放大器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的天線裝配，包括用于為了天線共享的目的組合多個(gè)基站發(fā)射信號(hào)的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的天線裝配，其被設(shè)置用于發(fā)射極化分集。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的天線裝配，其中該組合裝置包括濾波裝置或混合耦合裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的天線裝配，其中所述天線在四個(gè)運(yùn)營(yíng)商之間被共享。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的天線裝配，其被設(shè)置用于接收極化分集。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的天線裝配，其中所述天線在使用相鄰信號(hào)頻率的多個(gè)運(yùn)營(yíng)商之間被共享，該裝配具有用于把所述信號(hào)分成具有非相鄰頻率的組的裝置、用于組合分組的信號(hào)的裝置以及用于把這些組組合來(lái)實(shí)現(xiàn)天線共享的裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的天線裝配，其被設(shè)置用于發(fā)射分集。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的天線裝配，其被設(shè)置用于在運(yùn)營(yíng)商之間可調(diào)整的功率分配。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的天線裝配，其被設(shè)置用于可調(diào)整的天線電搖擺和傾斜。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的天線裝配，其被設(shè)置用于可調(diào)整的天線電傾斜和功率分配。
20.一種蜂窩無(wú)線電天線裝配的操作的方法，包括把基站信號(hào)分離成多個(gè)分離信號(hào)，并把這些分離信號(hào)饋送到相應(yīng)的天線，這些天線具有彼此充分隔離以保證相互干擾對(duì)通信性能的影響可以忽略的射束。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中所述天線是與不同增益的其它天線一起并入天線組件中的分離信號(hào)天線。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中不是所有的所述天線都具有相同的射束寬度。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中所述其它天線中的至少一個(gè)具有與一個(gè)或多個(gè)扇區(qū)或分離信號(hào)天線重疊的射束。
24.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，包括相對(duì)于另一天線調(diào)整天線的發(fā)射功率和接收機(jī)靈敏度中的至少一個(gè)。
25.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，包括調(diào)整天線電搖擺和傾斜中的至少一個(gè)。
26.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，包括進(jìn)行濾波以便分開(kāi)接收信號(hào)并把它們路由給不同基站端口。
27.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中所述天線被設(shè)置用于發(fā)射分集。
28.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，包括放大分離信號(hào)。
29.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，包括為了天線共享的目的組合多個(gè)基站發(fā)射信號(hào)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，其被設(shè)置用于發(fā)射極化分集。
31.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，其中該組合裝置包括濾波裝置或混合耦合裝置。
32.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中所述天線在四個(gè)運(yùn)營(yíng)商之間被共享。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的方法，其采用接收極化分集。
34.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中所述天線在使用相鄰信號(hào)頻率的多個(gè)運(yùn)營(yíng)商之間被共享，并且該方法包括把所述信號(hào)分成具有非相鄰頻率的組、組合分組的信號(hào)以及把這些組組合來(lái)實(shí)現(xiàn)天線共享。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，其采用發(fā)射分集。
36.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，包括調(diào)整運(yùn)營(yíng)商之間的功率分配。
37.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，包括調(diào)整天線電搖擺和傾斜。
38.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，包括調(diào)整天線電傾斜和功率分配。
全文摘要
一種用于蜂窩無(wú)線電的天線裝配(70)具有安裝在矩形支撐物48的相應(yīng)側(cè)上并且產(chǎn)生四個(gè)天線覆蓋范圍扇區(qū)1A和1B以及扇區(qū)2和3的四個(gè)天線ANT 1A、ANT 1B、ANT 2和ANT 3。分離器/組合器單元(SCU)接收來(lái)自基站(42)的三個(gè)信號(hào)(1，2和3)，并且把信號(hào)1分離成功率相等的兩個(gè)信號(hào)1A和1B。分離器/組合器SC1在發(fā)射模式中用作分離器且在接收模式中用作組合器。信號(hào)1A、1B、2和3分別連接到天線ANT 1A、ANT 1B、ANT 2和ANT 3。承載相同發(fā)射信號(hào)的分離信號(hào)天線ANT 1A、ANT 1B彼此不相鄰它們彼此隔開(kāi)了與不同信號(hào)相關(guān)的另一扇區(qū)，并且因此沒(méi)有充分重疊以顯著影響通信。這避免了天線覆蓋區(qū)中的信號(hào)干擾區(qū)域的形成，所述信號(hào)干擾區(qū)域?qū)?dǎo)致在那里局部不能獲得信號(hào)。
文檔編號(hào)H04W16/24GK101069366SQ200580041400
公開(kāi)日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2005年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月1日
發(fā)明者P·E·哈斯克爾, I·J·萊策爾, L·D·托馬斯 申請(qǐng)人:昆特爾科技有限公司