[發明專利]用于具有基站和天線裝置的移動無線系統的電路裝置

無效

• 申請號: 02104673.5
• 申請日: 2002-02-10
• 公開（公告）號: CN1371182A
• 公開（公告）日: 2002-09-25
• 發明（設計）人: L·拉德馬赫;H·魯多夫;M·沙爾蘭
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H04B7/04
• 分類號: H04B7/04;H01Q1/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 程天正,張志醒

技術領域

本發明涉及一種用于具有基站和天線裝置的移動無線系統的裝置，所述的基站具有n個輸出，而這些輸出的信號在頻率和幅值方面基本相等。

背景技術

在IEEE通信報告第2卷第4號，1999年第四季度的論文“AnOverview?of?Smart?Antenna?Technology?For?Mobile?CommunicationsSystems(用于移動通信系統的智能天線技術的概觀)”中曾公開過具有n個端口的基站，其中，那兒產生的信號被優選地用于由n個單天線組成的自適應天線裝置的工作。

對此，譬如在發射情況下，需發射的數字信號在基站內被如此地劃分，使得所述基站的n個端口具有在幅值和頻率方面基本相等而相位不同的信號。每個這種信號被送到自適應天線裝置的一個單天線上，然后以發射信號被輻射出去。由于基站的各個信號的相位不同，并由此造成各個單天線的發射信號的相位不同，所以將形成自適應天線裝置的具有空間優先方向的總輻射圖。

利用自適應天線裝置的n個單天線可以形成自適應天線的總輻射圖。通過在基站的各信號之間選擇不同的載頻和相位，可以使所述的自適應天線裝置產生相互獨立的總輻射圖，其中每個單獨的總輻射圖具有自己的空間優先方向。由此可以提高無線網的容量。

自適應天線裝置的尺寸與頻率有關，且典型地為約0.5～1.5m寬和約0.5～1.5m高。但有些天線位置并不適合于這種大小的自適應天線裝置。如果天線位置譬如處于歷史建筑物上，那么出于美學或紀念保存的原因，它就不能被用作這種大小的天線裝置的位置。另外，數量有限的天線位置的靜力學也會經常禁止使用自適應天線裝置，譬如由于風力負荷或天線裝置重量的緣故等。

因此，為了在這些位置進行應用，通常是裝設更小且由此更不令人注意的單天線。但為此必須研制和生產自己的、必須適合于非自適應天線工作的基站。由于這經常只有極少的件數，所以會導致較高的研制和制造費用。

發明內容

因此本發明的任務在于使具有n個端口的基站與非自適應天線裝置相匹配，其中這些端口的信號在頻率和幅值方面基本相等。

該任務由權利要求1或4的特征來解決。本發明的優選改進方案由從屬權利要求給出。

本發明包含兩種用于具有基站和天線裝置的移動無線系統的電路裝置。

在第一種優選裝置中，所述的基站具有n個相互去耦的端口，其上施加有在幅值和頻率方面基本相等的、但相位不同的信號。

所述的基站包含有一種數字式信號控制裝置，在發射情況下，由所述的數字式信號控制裝置把需發射的數字信號劃分成n個在幅值和頻率方面基本相等的、但相位不同的數字單信號，并在接收情況下從該n個單信號中產生具有統一相位的接收總信號。

所述的基站另外還包含有一種信號變換裝置，用于在發射情況下為基站的n個相互去耦的端口把所述信號控制裝置的n個單信號變換成n個模擬的載頻無線信號。在接收情況下，以相反的方向把n個模擬的載頻無線信號變換成n個在幅值和頻率方面基本相等的、但相位不同的數字單信號，然后將其送至所述的數字式信號控制裝置。

為了把所述的基站連接到一種非自適應天線裝置上，在所述基站和天線裝置之間裝設了一種歸并及劃分裝置，在發射情況下，由所述的歸并及劃分裝置如此地對所述基站的n個端口上所出現的、在幅值和頻率方面基本相等但相位不同的無線信號進行相互邏輯連接，使得在所述歸并及劃分裝置的一個端口上產生具有統一相位的總信號，然后將該總信號作為天線信號送往天線裝置，而在接收情況下，由所述的歸并及劃分裝置把天線裝置的、作為具有統一相位的總信號而到達該歸并及劃分裝置的天線信號劃分成n個在頻率和幅值方面基本相等但相位不同的無線信號，然后把這些無線信號送往基站的n個端口。

優選地，所述的歸并及劃分裝置包含一個巴特勒(Butler)矩陣，該矩陣具有用于基站的無線信號的n個端口和用于天線信號或總信號的m個端口，在此，所述的總信號或天線信號只送給m個端口中的一個，而該m個端口中的其它所有端口均被端接在一個終端電阻上。此處所述的這種巴特勒矩陣譬如在Meinke-Gundlach的“Taschenbuch?derHochfrequenztechnik(高頻技術手冊)”，第4版次，1986年公開中講述過。

優選地，所述基站的無線信號具有相互基本呈線性增加的相位。

在第二種用于具有基站和天線裝置的移動無線系統的優選裝置中，所述的基站具有n個相互去耦的端口，而這些端口上施加有在頻率、幅值和相位方面基本相等的信號。