專利名稱：具有極化分集的電傾斜天線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有極化分集的電傾斜天線系統(tǒng)，即具有極化分集和電 傾斜能力的相控陣天線系統(tǒng)。它涉及諸如那些用于電信的許多天線系 統(tǒng)，例如用于通常被稱為移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)的蜂窩移動(dòng)無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)。這樣的
網(wǎng)絡(luò)包括由諸如GSM的蜂窩無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的第二代(2G)移動(dòng)電話 網(wǎng)絡(luò)以及由諸如通用移動(dòng)電話系統(tǒng)(UMTS)的蜂窩標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的第三代 (3G)移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)。其它的蜂窩無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)包括IS95和WCMA2000。
背景技術(shù)：
常規(guī)蜂窩無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商通常使用他們自己的基站，每個(gè)這些 基站都被連接到一個(gè)或多個(gè)天線。在這樣的網(wǎng)絡(luò)中，天線是確定期望覆 蓋范圍的主要因素，該期望覆蓋范圍通常被分成若干重疊小區(qū)，每個(gè)小 區(qū)都與相應(yīng)的天線和基站相關(guān)聯(lián)。每個(gè)小區(qū)包含保持與該小區(qū)中的移動(dòng) 無(wú)線電設(shè)備無(wú)線電通信的固定位置基站。為了通信目的基站彼此互連， 例如通過(guò)以網(wǎng)格或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)設(shè)置的固定陸線互連，使得遍布小區(qū)覆蓋范 圍的移動(dòng)無(wú)線電互相通信，并且還與蜂窩移動(dòng)無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)之外的公用電 話網(wǎng)通4言。
為了改進(jìn)并優(yōu)化在蜂窩無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中使用的天線系統(tǒng)中的通信性 能，公知使用三種技術(shù)，即空間分集、極化分集和可變電傾斜。第一種 這樣的技術(shù)即空間分集包括使用兩個(gè)間隔開的天線，每個(gè)間隔開的天線 產(chǎn)生來(lái)自使用移動(dòng)電話手持送受話器(handset)的遠(yuǎn)程訂戶的相應(yīng)接收 信號(hào)，這使得可以從單個(gè)手持送受話器得到兩個(gè)接收信號(hào)，從而提供了 通信優(yōu)點(diǎn)。
基站接收的信號(hào)在功率上受到了急劇波動(dòng)，因?yàn)樗鼈兇┻^(guò)多路徑環(huán) 境(即從移動(dòng)電話手持送受話器發(fā)射的信號(hào)的復(fù)制品經(jīng)由多路徑或路線 傳送到接收基站)并且在發(fā)射期間該手持送受話器自身處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 另外，該復(fù)制品變得彼此去相關(guān)?？梢允褂美缱畲蟊冉Y(jié)合(MRC)結(jié) 合基站接收的信號(hào)，最大比結(jié)合為從移動(dòng)手持送受話器到基站的上行鏈 路信道提供了顯著的性能增益。
用于改進(jìn)通信性能的第二種技術(shù)(即極化分集)可以通過(guò)具有兩組天線單元的天線來(lái)獲得，每組提供一個(gè)最大信號(hào)發(fā)射或接收靈敏度角， 該角與另 一組的靈敏度角正交。由這樣的天線從單個(gè)移動(dòng)手持送受話器
經(jīng)由不同的多路徑路線而接收的兩個(gè)信號(hào)相對(duì)于彼此至少部分不相關(guān)， 因此它們可以被組合用于改進(jìn)接收的信號(hào)質(zhì)量。
用于改進(jìn)通信性能的第三種技術(shù)(即可變電傾斜)由相控陣天線單
單元位置的線性函數(shù)的橫過(guò)陣列變化的激勵(lì)而形成主射束。改變?cè)摵瘮?shù)
這使得蜂窩移動(dòng)無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商將主射束的角度改變成水平，其接 著調(diào)整由該天線服務(wù)的地面覆蓋范圍并能夠降低與不同小區(qū)相關(guān)聯(lián)的
消息之間的干擾在這里一個(gè)小區(qū)是天線與其進(jìn)行通信的一個(gè)區(qū)域，并 且每個(gè)天線可以有多于一個(gè)的小區(qū)。
蜂窩無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商面對(duì)增強(qiáng)通信容量的需求，但是受到規(guī)劃 或分區(qū)約束，這限制了部署新位置或添加天線到現(xiàn)有位置。因此，希望 在不添加天線的情況下提高天線通信容量，例如通過(guò)運(yùn)營(yíng)商共用天線， 同時(shí)保持彼此獨(dú)立的單個(gè)用戶(運(yùn)營(yíng)商(歐洲)或載波(美國(guó)))的極 化分集能力和相應(yīng)電傾斜角的調(diào)整能力。
本發(fā)明的目的是利用兩個(gè)運(yùn)營(yíng)商可用的獨(dú)立電傾斜角在天線位置 處提供極化分集。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種天線系統(tǒng)，該天線系統(tǒng)包括 a)具有電傾斜可調(diào)極化的雙極化天線；
b )用于在每個(gè)天線極化之間中繼中間信號(hào)的相應(yīng)的共電饋電裝置 和延遲裝置，每個(gè)共電饋電裝置被設(shè)置成響應(yīng)于多個(gè)中間信號(hào)的相對(duì)延 遲為相關(guān)天線極化的電傾斜可調(diào)做準(zhǔn)備，并且延遲裝置為中間信號(hào)將經(jīng) 歷相對(duì)延遲做準(zhǔn)備；
c) 相應(yīng)的信號(hào)饋電線(feeder)，其與每個(gè)天線4及化相關(guān)聯(lián)；以及
d) 兩個(gè)站，每個(gè)站用于經(jīng)由天線極化和信號(hào)饋電線而接收和發(fā)射 信號(hào)中的至少 一 個(gè)，所述天線系統(tǒng)被設(shè)置為使得每個(gè)天線極化與 一 個(gè)相 應(yīng)站的信號(hào)相關(guān)聯(lián)并且與另一個(gè)相應(yīng)站的極化分集信號(hào)相關(guān)聯(lián)。
本發(fā)明提供的優(yōu)點(diǎn)是其提供了與相應(yīng)站(例如基站)相關(guān)聯(lián)的兩個(gè) 運(yùn)營(yíng)商共用單個(gè)天線以及獲得接收和/或發(fā)射具有極化分集的信號(hào)的能力，每個(gè)運(yùn)營(yíng)商具有獨(dú)立于其它運(yùn)營(yíng)商的相應(yīng)電傾斜角。將被描述的本 發(fā)明實(shí)施例允許使用多于兩個(gè)的站和天線，該天線響應(yīng)于與每極化兩個(gè) 或更多個(gè)中間信號(hào)相關(guān)聯(lián)的相差而傾斜。另外，這兩個(gè)站可以具有鄰近 的操作頻率。
在至少一個(gè)站用于發(fā)射信號(hào)的情況下，延遲裝置可以包括用于將該 至少一個(gè)站的發(fā)射信號(hào)處理成兩個(gè)在其之間具有相對(duì)延遲的中間信號(hào) 的裝置。在這些站至少用于接收信號(hào)的情況下，延遲裝置可以包括用于 處理來(lái)自每個(gè)共電饋電的相應(yīng)多個(gè)中間信號(hào)以在成對(duì)的信號(hào)之間提供 可獨(dú)立變化的相對(duì)延遲，從而獨(dú)立地調(diào)整與不同站相關(guān)聯(lián)的天線射束的 電傾斜的裝置。
延遲裝置可以合并混合器(hybrid),該混合器用于組合相對(duì)延遲 的信號(hào)對(duì)，以經(jīng)由信號(hào)饋電線而中繼到所述站。它可以合并頻率轉(zhuǎn)換裝 置，其被設(shè)置用來(lái)濾波處于降低的頻率(reduced frequency)的相對(duì)延 遲信號(hào)。頻率轉(zhuǎn)換裝置可以是用于頻率轉(zhuǎn)換的本地振蕩器裝置并且被設(shè) 置成能夠?yàn)V波處于降低的頻率的相對(duì)延遲信號(hào)以及通過(guò)本地振蕩器信 號(hào)相移來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)延遲。
站可以遠(yuǎn)離天線定位，延遲裝置被合并到與天線同定位的天線傾斜 組件中，并且信號(hào)饋電線將天線傾斜組件連接到與該站相關(guān)聯(lián)的站電 路。該站電路可以被設(shè)置成劃分經(jīng)由各站之間的信號(hào)饋電線而接收的信 號(hào)，從而為每個(gè)站提供與一個(gè)相應(yīng)的天線極化相關(guān)聯(lián)的接收信號(hào)以及與 另一個(gè)相應(yīng)天線極化相關(guān)聯(lián)的極化分集信號(hào)。
在另 一個(gè)方面，本發(fā)明提供了 一種操作具有雙極化天線和相應(yīng)的共 電饋電裝置的天線系統(tǒng)的方法，該雙極化天線具有提供極化分集的電傾 斜可調(diào)極化，該相應(yīng)的共電饋電裝置與每個(gè)天線極化相關(guān)聯(lián)，并且響應(yīng)
括 s 、 '、 '、" 。
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a)在每個(gè)天線極化之間中繼中間信號(hào)并且為中間信號(hào)將經(jīng)歷相對(duì) 延遲做準(zhǔn)備；
c)使用兩個(gè)站，每個(gè)站用于經(jīng)由天線極化和信號(hào)饋電線而接收和 發(fā)射信號(hào)中的至少一個(gè)，每個(gè)天線極化與一個(gè)相應(yīng)站的信號(hào)相關(guān)聯(lián)并且 與另一個(gè)相應(yīng)站的極化分集信號(hào)相關(guān)聯(lián)。如所述的，本發(fā)明提供的優(yōu)點(diǎn)是其提供了與不同站相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)運(yùn) 營(yíng)商共用單個(gè)天線并且獲得接收和/或發(fā)射具有極化分集的信號(hào)的能力， 每個(gè)運(yùn)營(yíng)商具有相應(yīng)的獨(dú)立電傾斜角。此外，這兩個(gè)站可以具有鄰近的 操作頻率。
在至少一個(gè)站被提供用于發(fā)射信號(hào)的情況下，通過(guò)將該至少一個(gè)站 的發(fā)射信號(hào)處理成兩個(gè)在其之間具有相對(duì)延遲的中間信號(hào)來(lái)使該中間 信號(hào)經(jīng)歷相對(duì)延遲。在這些站被提供至少用于接收信號(hào)的情況下，通過(guò) 處理來(lái)自每個(gè)共電饋電的相應(yīng)多個(gè)中間信號(hào)來(lái)使該中間信號(hào)經(jīng)歷相對(duì) 延遲，以在成對(duì)的信號(hào)之間提供可獨(dú)立變化的相對(duì)延遲，從而獨(dú)立地調(diào) 整與不同站相關(guān)聯(lián)的天線射束的電傾斜。
可以通過(guò)混合器來(lái)使中間信號(hào)經(jīng)歷相對(duì)延遲，該混合器用于組合相 對(duì)延遲的信號(hào)對(duì)以經(jīng)由信號(hào)饋電線而中繼到所述站。這樣的相對(duì)延遲可 以使用頻率轉(zhuǎn)換裝置并且濾波處于降低的頻率的相對(duì)延遲信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 頻率轉(zhuǎn)換裝置可以是用于頻率轉(zhuǎn)換的本地振蕩器裝置并且被設(shè)置成能 夠?yàn)V波處于降低的頻率的相對(duì)延遲信號(hào)并通過(guò)本地振蕩器信號(hào)相移來(lái) 實(shí)現(xiàn)信號(hào)延遲。
站可以遠(yuǎn)離天線定位，可以在與天線同定位的天線傾斜組件中使中 間信號(hào)經(jīng)歷的相對(duì)延遲，并且信號(hào)饋電線將天線傾斜組件連接到與該站 相關(guān)聯(lián)的站電路。該站電路可以劃分經(jīng)由各站之間的信號(hào)饋電線而接收 的信號(hào)，以為每個(gè)站提供與 一個(gè)相應(yīng)的天線極化相關(guān)聯(lián)的接收信號(hào)以及 與另 一個(gè)相應(yīng)的天線極化相關(guān)聯(lián)的極化分集信號(hào)。


為了更完整地理解本發(fā)明，僅通過(guò)示例的方式并參考附圖來(lái)描述其 實(shí)施例，其中
圖1示出了用極化分集進(jìn)行通信的現(xiàn)有技術(shù)的天線系統(tǒng)；
圖2示出了用極化分集進(jìn)行通信的本發(fā)明的天線系統(tǒng)；
圖3是在圖2的天線系統(tǒng)中使用的天線傾斜組件的一半的電路圖4提供了說(shuō)明圖3電路的操作的信號(hào)頻率的圖5說(shuō)明了用于圖2的天線系統(tǒng)的天線射束和基站的添加；
圖6是圖3的半天線傾斜組件的替換組件的電路圖7提供說(shuō)明圖6電路的操作的信號(hào)頻率的8圖8是圖3和圖6的半天線傾斜組件的另一個(gè)替換組件的電路圖；圖9是用于響應(yīng)于三個(gè)信號(hào)之間的相差來(lái)控制天線射束電傾斜的電路的圖10是為控制天線射束電傾斜提供三個(gè)具有相差的信號(hào)的天線傾斜組件的一半的電路圖11示出了圖10的電路的替換電路；
圖12說(shuō)明了鄰近頻帶的濾波特性；
圖13示出了對(duì)于四個(gè)基站的本發(fā)明的實(shí)施方式；以及
圖14是圖13的電路的修改版本，用于為控制天線射束電傾斜提供具有相差的三個(gè)信號(hào)。
具體實(shí)施例方式
在本說(shuō)明書中(不同于美國(guó)的命名法)，"載波"指載波頻率，即為了電信目的對(duì)其進(jìn)行調(diào)制的無(wú)線電頻率信號(hào)，并且"信道"是頻率信道并且實(shí)際上與載波同義。 一個(gè)或多個(gè)載波可以由單個(gè)運(yùn)營(yíng)商或兩個(gè)或更多個(gè)運(yùn)營(yíng)商使用，運(yùn)營(yíng)商是提供移動(dòng)電話通信業(yè)務(wù)的基站的用戶。不必將多個(gè)載波分配給相同的蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)。成對(duì)的發(fā)射和接收信號(hào)用具有相同數(shù)字后綴的TX和RX分別表示，例如TX1和RX1或TX2和RX2。這里的數(shù)字后綴1或2表示笫一或第二發(fā)射或接收載波頻率，并且與第一或第二運(yùn)營(yíng)商或基站相關(guān)聯(lián)。極化分集發(fā)射和接收信號(hào)用后綴D表示，例如在TXD、 RXD、 TX1D、 RX1D等。上行鏈路指信號(hào)從移動(dòng)電話手持送受話器傳送到基站，而下行鏈路指信號(hào)以相反的方向傳送。
參考圖1，參考數(shù)字IO表示通常在兩個(gè)運(yùn)營(yíng)商之間共用的現(xiàn)有技術(shù)的天線系統(tǒng)，其具有由天線組件12提供的極化分集，該天線組件12具有雙極化相控陣天線14。天線14是單個(gè)天線，包括具有互相正交極化的交叉偶極子16和18的形式的天線單元的垂直陣列即偶極子16和18分別具有與垂直線成+ 45度和-45度并且向上傾斜到右邊(此處正(+ )極化)以及向上傾斜到左邊(此處負(fù)(-)極化)的極化。正極化偶極子16被連接到正極化共電饋電20 ( + )并且負(fù)極化偶極子18被連接到負(fù)極化共電饋電20 (-)。共電饋電20 ( + )和20 (-)具有兩個(gè)輸入/輸出端口 A( + )、B( + )和A(-)、B(-)。每個(gè)共電饋電20 ( + )和20 (-)具有在公開的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朩O 2004/102739中描述的類型這樣的共電饋電在其端口處處理兩個(gè)輸入信號(hào)并將它們轉(zhuǎn)換成用于相控陣天線的天線單元的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；這兩個(gè)輸入信號(hào)被表示為幅度相等但是之間有相差的矢量A和B,并且改變相差會(huì)改變天線的電傾斜角。
嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，在天線安裝中信號(hào)具有任意的極化，即在從天線發(fā)射之前或在天線接收之后，但是用極化可以方便標(biāo)記信號(hào)和相關(guān)聯(lián)的裝置單元，因?yàn)樵谥蟮陌l(fā)射時(shí)或在之前的接收時(shí)它們與天線的極化相關(guān)聯(lián)。
系統(tǒng)10具有兩個(gè)基站BS1和BS2,每個(gè)基站都具有相應(yīng)的第一端口 Pl、 P2和相應(yīng)的第二端口 PD1、 PD2:在所有情況下，第一端口用于發(fā)射和接收信號(hào)TX1、 RX1或TX2、 RX2,并且第二端口僅用于極化分集接收信號(hào)RX1D或RX2D:即在系統(tǒng)10中沒(méi)有極化分集發(fā)射信號(hào)?；镜牡谝缓偷诙丝赑1、 P2、 PD1、 PD2都^皮連接到基站濾波組件22。五個(gè)饋電線將基站濾波組件22連接到天線組件12,這些饋電線是第一、第二、第三和第四通信信號(hào)饋電線F1到F4以及一個(gè)校準(zhǔn)信號(hào)饋電線Fc?；緸V波組件22控制輸入到共電饋電20 ( + )和20 (-)的信號(hào)之間的相差，其又控制天線電傾斜。
第一到第四通信信號(hào)饋電線F1、 F2、 F3或F4中的每一個(gè)經(jīng)由與相應(yīng)的第一、第二、第三或第四混合電路H1、 H2、 H3或H4串I關(guān)的相應(yīng)濾波/放大電路Cl、C2、C3或C4而被連接到相應(yīng)的共電饋電端口 A( + )、B( + )、A(-)或B(-)。濾波/放大電路Cl在從第一信號(hào)饋電線Fl到第一混合電路H1的發(fā)射信號(hào)路徑中具有一個(gè)帶通濾波器Tcl;該電路也提供從第一信號(hào)饋電線Fl到第一混合電路H1的接收信號(hào)路徑，其由接收帶通濾波器Rcla、低噪聲放大器LNA和另一個(gè)接收帶通濾波器Rclb的串聯(lián)設(shè)置組成。濾波/放大電路C2、 C3和C4具有與濾波/放大電路C1相似的構(gòu)造，并且分別在信號(hào)饋電線F2、 F3或F4和第二、第三或第四混合電路H2、 H3或H4之間提供相似的發(fā)射和接收信號(hào)路徑。
四個(gè)混合電路Hl到H4被連接到其自身被連接到校準(zhǔn)信號(hào)饋電線Fc的分離器/組合器SC,并且具有在匹配負(fù)載Lm終止的第四終端。它們僅被用在校準(zhǔn)操作模式中在該模式中，校準(zhǔn)信號(hào)被從基站濾波組件22經(jīng)由校準(zhǔn)信號(hào)饋電線Fc饋送并且在SC處被分離。所得到的分離信號(hào)被分別經(jīng)由混合電路H1到H4饋送到共電饋電端口 A( + ) 、 B( + )、A (-)和B (-)。響應(yīng)于校準(zhǔn)信號(hào)，監(jiān)視在天線14處接收的信號(hào)并且用于調(diào)整接收電路中的信號(hào)相位，例如通過(guò)添加或移去到每個(gè)這些饋電線的電纜長(zhǎng)度來(lái)補(bǔ)償不等長(zhǎng)度的饋電線F1到F4,從而使所有饋電線具有相同的電長(zhǎng)度。
當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)的天線系統(tǒng)IO操作在發(fā)射模式時(shí)，基站濾波組件22將來(lái)自第一基站的第一端口 Pl的發(fā)射(TX1)信號(hào)劃分成兩個(gè)信號(hào)(TX(+ )A、 TX( + )B))以分別輸入到饋電線F1和F2，即與+45或正偶極子極化相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)信號(hào)；基站濾波組件22插入并控制這兩個(gè)信號(hào)之間的相差，這兩個(gè)信號(hào)分別經(jīng)由通信信號(hào)饋電線F1和F2、濾波/放大電路C1和C2以及混合電路H1和H2而傳送到正極化共電饋電20 ( + )的端口 A ( + )和B ( + )。因此，正才及化端口 A ( + )和B ( + )分別接收在其之間存在相差的輸入信號(hào)，以控制與正極化共電饋電20 ( + )相關(guān)聯(lián)的天線射束的電傾斜角，如在國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朩O 2004/102739中所描述的。
相似地，基站濾波組件22將來(lái)自第二基站的第一端口 P2的發(fā)射(TX2)信號(hào)劃分成兩個(gè)信號(hào)以分別輸入到饋電線F3和F4,即與-45或負(fù)偶極子極化相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)信號(hào)；基站濾波組件22插入并控制這兩個(gè)信號(hào)之間的相差，這兩個(gè)信號(hào)分別經(jīng)由通信信號(hào)饋電線F3和F4、濾波/放大電路C3和C4以及混合電路H3和H4而傳送到負(fù)極化共電饋電20 (-)的端口 A (-)和B (-)。因此，負(fù)極化端口 A ( _ )和B(_)分別接收在其之間存在相差的輸入信號(hào)，以控制與負(fù)極化共電饋電20 (-)相關(guān)聯(lián)的天線射束的電傾斜角。
現(xiàn)有技術(shù)的天線系統(tǒng)10以相似的方式操作在接收模式，但是以相反的方向操作；即天線14接收的信號(hào)被兩個(gè)共電饋電20( + )和20(-)進(jìn)行相位處理，該共電饋電20 ( + )和20 (-)將它們轉(zhuǎn)換成正才及化信號(hào)對(duì)以輸出到端口 A ( + )和B ( + )以及負(fù)極化信號(hào)對(duì)以輸出到端口 A (-)和B (-)。從共電饋電端口 A( + )、B( + )、A(-)和B(-)輸出的經(jīng)處理的接收信號(hào)被分別經(jīng)由混合電路H1到H4和濾波/放大電路Cl到C4饋送到通信信號(hào)饋電線Fl到F4?；緸V波組件22插入并控制在第一和第二通信信號(hào)饋電線F1和F2上的接收信號(hào)之間的相差，然后將它們組合并將所得到的組合作為接收信號(hào)RX1饋送到第
ii一基站的第一端口 Pl?；緸V波組件22還插入并控制在第三和第四通
信信號(hào)饋電線F3和F4上的接收信號(hào)之間的另一相差，然后將它們組合并將所得到的組合信號(hào)作為接收信號(hào)RX2饋送到第二基站的第一端口P2。
基站濾波組件22還通過(guò)基站和天線極化之間的交叉連接來(lái)提供極化分集接收信號(hào)RX1D和RX2D:即第一基站的第二端口 P1D具有從第三和第四通信信號(hào)饋電線F3和F4上的接收信號(hào)得到的組合信號(hào)的輸入，并且第二基站的第二端口 P2D具有從第一和第二通信信號(hào)饋電線Fl和F2上的接收信號(hào)得到的組合信號(hào)的輸入。每個(gè)基站BS1或BS2具有接收濾波器(未示出)以將其接收頻率RX1或RX2與另一個(gè)基站的接收頻率進(jìn)行區(qū)別。
現(xiàn)有技術(shù)的天線系統(tǒng)10提供接收(而不是發(fā)射)模式中的極化分集，并且每個(gè)基站BS1或BS2具有其自己的獨(dú)立可控制的電傾斜角，因?yàn)槊總€(gè)基站與輸入到控制相應(yīng)天線射束極化的傾斜的相應(yīng)共電饋電20(+ )或20 (-)的相應(yīng)信號(hào)對(duì)相關(guān)聯(lián)。
現(xiàn)有技術(shù)的極化分集天線系統(tǒng)IO具有一些缺點(diǎn)
(a )使兩個(gè)基站具有獨(dú)立可控的電傾斜角所需的饋電線的數(shù)量從每個(gè)天線兩個(gè)增加到每個(gè)天線四個(gè)(即對(duì)于它們具有相同角度的情況)，或者通過(guò)提供兩個(gè)附加的饋電線或者通過(guò)用四個(gè)新的饋電線來(lái)代替兩個(gè)現(xiàn)有的饋電線；
(b)為了將發(fā)射信號(hào)傳送到天線，每個(gè)附加的饋電線必須具有低損耗，以及由此具有相對(duì)大尺寸和成本；
(c )所有饋電線必須相位匹配并且饋電線優(yōu)選具有相同的電長(zhǎng)度以避免頻率相關(guān)的傾斜誤差；
(d) 因?yàn)轲侂娋€是長(zhǎng)的，通常30m或更長(zhǎng)，相位匹配需要在安裝時(shí)(包括對(duì)重新使用的先前安裝的饋電線)對(duì)相位延遲測(cè)量和調(diào)整；
(e) 附加的饋電線需要天線支撐桿組件的再裝配并且移去不再使用的現(xiàn)有饋電線；以及
(f) 對(duì)于根據(jù)國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朩O 2004/102739的系統(tǒng)，電傾斜角調(diào)整范圍是有限的。
圖2示出了本發(fā)明的具有天線組件31的天線系統(tǒng)30,該天線組件31具有等同于參考圖1所述的天線14的雙極化相控陣天線32。天線32是具有由共電饋電輸入信號(hào)相差所設(shè)置的電傾斜角的類型。它是單個(gè)天
線，包括具有互相正交極化的交叉偶極子34和36形式的天線單元的垂直陣列即偶極子34和36分別具有與垂直線成+ 45度和-45度的彼此正交的并且向上傾斜到右邊(正(+ )極化)以及向上傾斜到左邊(負(fù)(-)極化)的極化。正極化偶極子34被連接到正極化共電饋電38 ( + )并且負(fù)極化偶極子36被連接到負(fù)(-)極化共電饋電38 (-)。共電饋電38 ( + )和38 (-)具有兩個(gè)輸入/輸出端口 A ( + ) 、 B ( + )和A ( - ) 、 B (-)。每個(gè)共電饋電38 ( + )和38 (-)具有在公開的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朩O 2004/102739中描述的類型它在其端口A( + ) 、 B(+)和A(-)、B(-)處處理兩個(gè)輸入信號(hào)并將它們轉(zhuǎn)換成天線單元34或36的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；這兩個(gè)輸入信號(hào)之間的相差控制與這些單元相關(guān)聯(lián)的天線極化(+ )或(-)的電傾斜角。
天線系統(tǒng)30具有第一和第二基站BS21和BS22。第一基站BS21具有兩個(gè)端口 P21和P21D: —個(gè)端口 P21用于第一發(fā)射和接收(TX1/RX1)信號(hào)，并且另一個(gè)端口 P21D僅用于極化分集第一接收(RX1D)信號(hào)。相似地，第二基站BS22具有兩個(gè)端口 P22和P22D分別用于第二發(fā)射和接收(TX2/RX2 )信號(hào)，和極化分集第二接收(RX2D )信號(hào)。
在該實(shí)施例和隨后實(shí)施例的描述中，"窄帶"和"寬帶"的表示將與濾波器結(jié)合使用"窄帶，，指足夠窄的通帶以對(duì)于發(fā)射濾波器的情況僅通過(guò)若干發(fā)射頻率中的一個(gè)(例如TX1 )或?qū)τ诮邮諡V波器的情況僅通過(guò)若干接收頻率中的一個(gè)(例如RX1);"寬帶"指足夠?qū)挼耐◣б詫?duì)于發(fā)射(TX )濾波器的情況通過(guò)至少多于一個(gè)或所有發(fā)射頻率或?qū)τ诮邮?RX)濾波器的情況通過(guò)至少多于一個(gè)或所有接收頻率。
第一發(fā)射(TX1 )信號(hào)從第一基站BS21經(jīng)由端口 P21傳送到與基站BS21和BS22 (例如在天線桿的底部)同定位的基站濾波組件50。這一信號(hào)被TX1/ RX1/ RX12濾波單元53x中的窄帶(TX1 )發(fā)射帶通濾波器52x濾波；然后被輸出到第一饋電線F2]，第一饋電線F21將該信號(hào)傳送到天線傾斜組件54,該天線傾斜組件54將在下面參考圖3詳細(xì)描述。在此處，信號(hào)被分離成兩個(gè)在其之間具有可變(即運(yùn)營(yíng)商可控制的)相對(duì)延遲或相移的信號(hào)，并且這兩個(gè)信號(hào)被濾波并饋送到正極化共電饋電38 ( + )的兩個(gè)輸入/輸出端口 A ( + )和B ( + ),該正才及化共電饋電38 ( + )將它們轉(zhuǎn)換成用于正極化天線單元34的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
相似地，第二發(fā)射(TX2)信號(hào)從第二基站BS22經(jīng)由端口 P22傳 送到基站濾波組件50。這一信號(hào)凈皮TX2/ RX2/ RX12濾波單元53y中的 窄帶(TX2)發(fā)射帶通濾波器52y濾波；然后被輸出到第二饋電線F22， 第二饋電線F22將該信號(hào)傳送到天線傾斜組件54。在此處，信號(hào)被分離 成兩個(gè)具有可變相對(duì)延遲的信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)被濾波并饋送到負(fù)極化共 電饋電38 (-)的兩個(gè)輸入/輸出端口 A (-)和B (-),該負(fù)極化 共電饋電38 (-)將它們轉(zhuǎn)換成用于負(fù)極化天線單元36的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
天線系統(tǒng)30以類似的方式操作在接收模式，但操作相反；即天線 32接收的信號(hào)被共電饋電38 ( + )和38 (-)進(jìn)行相位處理，該共電 饋電38 ( + )和38 (-)將它們轉(zhuǎn)換成接收正極化信號(hào)對(duì)以輸出到端 口 A ( + )和B ( + )和接收負(fù)極化信號(hào)對(duì)以輸出到端口 A (-)和B (-)。使用相位和長(zhǎng)度匹配的跨接電纜將從共電饋電端口 A( + )和B (+ )輸出的接收正極化信號(hào)對(duì)饋送到天線傾斜組件54的左手側(cè)54a: 傾斜組件側(cè)54a對(duì)這些接收信號(hào)實(shí)施分離和相對(duì)延遲操作。這些操作限 定了用于接收和接收極化分集信號(hào)的可變電傾斜角，其隨后被組合到第 一饋電線F21并且傳送到基站濾波組件50。相似地，再次使用相位和長(zhǎng) 度匹配的跨接電纜，從共電饋電端口 A (-)和B (-)輸出的接收負(fù) 極化信號(hào)對(duì)被饋送到天線傾斜組件54的右手側(cè)54b以用于分離和相對(duì) 延遲操作此處這些操作再次限定了用于接收和接收極化分集信號(hào)的可 變電傾斜角，其隨后被組合到第二饋電線F22并且傳送到基站濾波組件 50。
在基站濾波組件50中，來(lái)自第一饋電線F21的組合接收信號(hào)被寬 帶接收濾波器70x濾波并且被分離器72x分離。為了極化分集目的，分 離器72x提供兩個(gè)接收信號(hào)，這些信號(hào)被低噪聲放大器(LNA) 74x和 76x放大并且在分別被傳送到第一基站發(fā)射/接收(TX1/RX1 )端口 P21 和第二基站極化分集接收(RX2D )端口 P22D之前被具有不同通帶的窄 帶濾波器78x和80x (頻率RX1和RX2 )濾波。
相似地，來(lái)自第二濾波器F22的組合接收信號(hào)被寬帶接收濾波器 70y濾波并通過(guò)分離器72y分離。為了極化分集目的，這提供了兩個(gè)分 離信號(hào)在從分離器72y輸出之后，被分離的信號(hào)然后#皮LNA 74y和76y 放大，并且在分別被傳送到第二基站發(fā)射/接收(TX2/RX2)端口 P22
14和第 一基站極化分集接收(RX1D )端口 P21D之前^皮具有不同通帶的窄 帶濾波器78y和80y (頻率RX1和RX2 )濾波。
如將在下面更詳細(xì)描述的，天線傾斜組件54的操作改變^L應(yīng)用到 發(fā)射和接收信號(hào)的延遲，這對(duì)獨(dú)立改變每個(gè)極化天線射束的電傾斜角有 影響。然而，在這個(gè)實(shí)施例中的延遲以為與單個(gè)基站相關(guān)聯(lián)的所有信號(hào) 提供相同電傾斜角的方式耦合即與第 一基站BS21相關(guān)聯(lián)的信號(hào)TX1 、 RX1和RX1D具有相同的電傾斜角，以及與第二基站BS22相關(guān)聯(lián)的信 號(hào)TX2、 RX2和RX2D具有相同的電傾斜角。然而，與這兩個(gè)基站BS21 和BS22相關(guān)聯(lián)的電傾斜角可以不同，這取決于在天線傾斜組件54中如 何設(shè)置延遲。
基站濾波器組件50為每個(gè)基站的信號(hào)提供特定濾波，基站濾波器 組件50隔離用于笫一基站的第一接收信號(hào)RX1和第一接收分集信號(hào) RX1D以及用于第二基站的第二接收信號(hào)RX2和第二接收分集信號(hào) RX2D。發(fā)射信號(hào)TX1和TX2纟皮單獨(dú)的正交天線極化輻射，結(jié)果用于這 些信號(hào)的TX1和TX2濾波器將相等(可選地)。將單獨(dú)的天線極化用 于不同基站的發(fā)射信號(hào)TX1和TX2也意味著這些信號(hào)的載波頻率可以 是鄰近的，而不會(huì)帶來(lái)不期望的互調(diào)差頻產(chǎn)物，因?yàn)猷徑念l率信號(hào)不 會(huì)在所示出的電路中組合，但是可以在空氣中組合。
本發(fā)明的天線系統(tǒng)30提供了 一些優(yōu)點(diǎn)
(a) 雙極化天線僅需要兩個(gè)饋電線，并且饋電線不需要在相位或電 長(zhǎng)度上進(jìn)行匹配；
(b) 將天線傾斜組件54連接到共電饋電38 ( + )和38 (-)的跨 接導(dǎo)線短并且可以在安裝時(shí)或操作期間不需要校準(zhǔn)的情況下匹配相位 或長(zhǎng)度它們也可以物理直徑小，因?yàn)樗鼈儾皇腔綛S21和BS22與天 線組件31之間的總損耗的確定因素；
(c) 在天線傾斜組件54和共電饋電38 ( + )和38 (-)之間傳送 的信號(hào)的數(shù)量可以增加以提供增加的傾斜范圍；
(d) 天線傾斜組件54可以被部分地或整體地合并到天線組件31中 以降低總視覺效果；以及
(e) 具有鄰近頻率分配的RF載波的組合被實(shí)施，而不需要單獨(dú)的 天線或使用引入5 0 %功率損耗的3犯耦合器。
圖3示出了在天線系統(tǒng)30中使用的天線傾斜組件54的一半54a;即系統(tǒng)30需要兩個(gè)所示的半組件54a的實(shí)例化(必須是相同結(jié)構(gòu))， 一個(gè)用于每個(gè)饋電線/共電饋電組合F21/38 ( + )或F22/38 (-),并且 這些結(jié)合起來(lái)提供天線傾斜組件54。就半組件54a、第一饋電線F21以 及正極化共電饋電38 ( + )的發(fā)射模式操作來(lái)開始說(shuō)明。
第一饋電線F21為半組件54a提供發(fā)射信號(hào)，該發(fā)射信號(hào)被發(fā)射/ 接收雙工濾波器100濾波，然后被分離器102分離成兩個(gè)信號(hào)。這兩個(gè) 分離發(fā)射信號(hào)被相應(yīng)的發(fā)射模式延遲器DTa和DTb延遲相等的最大值。 如鏈接箭頭的虛線104所示，延遲器DTa和DTb是可變的并且被聯(lián)動(dòng) (耦合)，從而一起改變；此外，在虛線104中的放大器符號(hào)(三角形) 106以及標(biāo)記的-1表示左邊延遲器DTa實(shí)施的延遲改變與右邊延遲器 DTb實(shí)施的延遲改變幅度相等但方向相反即在右邊延遲器DTb減少或 增加時(shí)左邊延遲器DTa增加或減少，并且反之亦然。因此，兩個(gè)分離發(fā) 射信號(hào)通過(guò)延遲器DTa和DTb進(jìn)行絕對(duì)延遲并且還通過(guò)延遲器DTa和 DTb彼此相對(duì)地延遲，通過(guò)這些聯(lián)動(dòng)延遲器，相對(duì)延遲是可變的。單元 102到106、 DTa和DTb限定了用于第一基站的發(fā)射頻率TX1的發(fā)射傾 斜才莫塊TTM1。
在Dta和DTb的延遲之后，發(fā)射信號(hào)被發(fā)射/接收雙工濾波器108 和110濾波，并且然后被分別饋送到正極化共電饋電38 ( + )的兩個(gè)端 口 A ( + )和(B+)，以便轉(zhuǎn)換成用于被布置為具有正極化的每個(gè)偶極 子天線單元34的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。因此，這兩個(gè)端口 A ( + )和(B+)接收相 應(yīng)的具有相同頻率TX1以及它們之間的可變相對(duì)延遲的發(fā)射信號(hào)通過(guò) 改變聯(lián)動(dòng)的發(fā)射模式延遲器DTa和DTb來(lái)改變?cè)撓鄬?duì)延遲，這改變與 偶極子34和頻率TX1相關(guān)聯(lián)的正極化發(fā)射模式天線射束的電傾斜角。
以相同的方式來(lái)操作另 一 個(gè)半組件5 4 b從而將第二饋電線F 2 2上的
:信4,它們被分別饋送到負(fù)極二共電饋電端口l (-)和B (-)以 提供負(fù)極化偶極子天線單元36的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。通過(guò)改變這些TX2發(fā)射信 號(hào)之間的相對(duì)延遲來(lái)改變與第二基站BS22的偶極子36和頻率TX2相 關(guān)聯(lián)的負(fù)極化發(fā)射模式天線射束的電傾斜角。
這兩個(gè)半組件54a和54b都具有發(fā)射才莫式延遲器DTa和DTb,并且 每個(gè)半組件54a或54b的發(fā)射才莫式延遲是獨(dú)立于另 一個(gè)半組件54b或54a 的相似延遲而可變的；因此分別與第一和第二基站BS21和BS22的偶極子34和36以及發(fā)射頻率TX1和TX2相關(guān)聯(lián)的正和負(fù)極化天線射束的 電傾斜角可以彼此獨(dú)立地變化。
半組件54a如下所述地操作在接收模式。正極化偶極子天線單元34 從自由空間接收的信號(hào)被正極化共電饋電38( + )轉(zhuǎn)換成兩個(gè)接收信號(hào) 這些接收信號(hào)出現(xiàn)在兩個(gè)端口 A ( + )和(B+),在此之后它們分別在 發(fā)射/接收雙工濾波器108和110處被濾波，被LNA 112和114放大并 且被第一和第二接收信號(hào)分離器116和118分離。
半組件54a具有兩對(duì)接收^t式延遲器用于設(shè)置第一接收頻率(RXl ) 和第二極化分集接收頻率(RX2D)的相應(yīng)傾斜角即第一對(duì)由第一和 第二接收模式延遲器DRa和DRb組成，第二對(duì)由第三和第四接收模式 延遲器DRc和DRd組成。本發(fā)明的該實(shí)施例為接收(RX)信號(hào)提供兩 個(gè)獨(dú)立可調(diào)的電傾斜角，為此，由四個(gè)接收模式延遲器DRa到DRd在 兩個(gè)接收信號(hào)的頻率RX1和RX2處分開地插入相應(yīng)的差分延遲 (differential delay)。
來(lái)自第一和第二接收信號(hào)分離器116和118的輸出信號(hào)是交叉連接 的，使得每個(gè)這些分離器將信號(hào)提供給接收模式延遲器對(duì)中的一個(gè)延遲 器。因此，來(lái)自第一接收信號(hào)分離器116的兩個(gè)分離信號(hào)分別被第一和 第三接收模式延遲器DRa和DRc延遲，并且來(lái)自第二接收信號(hào)分離器 118的那些分離信號(hào)分別被第二和第四接收沖莫式延遲器DRb和DRd延 遲。因此，第一對(duì)接收模式延遲器DRa和DRb接收分別與不同的共電 饋電端口 (即正極化共電饋電端口 A( + )和(B+))相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)信 號(hào)，并且第二對(duì)接收模式延遲器DRc和DRd也是這樣。
來(lái)自第 一 接收信號(hào)分離器116的兩個(gè)分離信號(hào)分別被第 一 和第三接 收模式延遲器DRa和DRc延遲，并且來(lái)自第二接收信號(hào)分離器118的 那些分離信號(hào)分別被第二和第四接收模式延遲器DRb和DRd延遲。如 鏈接箭頭的虛線120所示，第一和第二接收模式延遲器DTa和DTb是 可變的并且被聯(lián)動(dòng)從而一起改變；此外，在虛線120中的以及標(biāo)記-1 的放大器符號(hào)(三角形)122表示由第一接收模式延遲器DTa實(shí)施的延 遲改變與第二接收模式延遲器DTb實(shí)施的延遲改變幅度相等但方向相 反即在第二接收模式延遲器DTb減少或增加時(shí)第一接收模式延遲器 DTa增加或減少，并且反之亦然。因此，與第一對(duì)接收模式延遲器DRa 和DRb相關(guān)聯(lián)并且與不同的共電饋電端口 A ( + )和(B+)相關(guān)耳關(guān)的兩個(gè)分離信號(hào)通過(guò)這些延遲器絕對(duì)延遲并且還通過(guò)這些延遲器彼此相對(duì) 延遲通過(guò)這些聯(lián)動(dòng)延遲器，相對(duì)延遲是可變的，并且控制與第一接收
頻率(RX1)和第一基站BS21相關(guān)聯(lián)的正極化天線射束的電傾斜角。 為了電傾斜相控陣天線，從公共點(diǎn)到不同共電饋電端口 A ( + )和(B+) 的信號(hào)路徑的路徑長(zhǎng)度不同因此僅需要一個(gè)延遲器來(lái)為給定傾斜角提 供相差。實(shí)際上，通過(guò)一個(gè)路徑中的一個(gè)延遲器以及第二路徑中的另一 延遲器來(lái)方便地實(shí)施這樣的延遲。
相似地，虛線124和其中被標(biāo)記為-1的放大器符號(hào)126表示第三 接收模式延遲器DRc提供的延遲改變與由第四接收模式延遲器DRd實(shí) 施的延遲改變相等但方向相反。因此，與第二對(duì)接收模式延遲器DRc 和DRd相關(guān)聯(lián)以及與相似極化的不同共電饋電端口 A ( + )和(B+)相 關(guān)聯(lián)的兩個(gè)分離信號(hào)通過(guò)這些延遲器絕對(duì)延遲并且還通過(guò)這些延遲器 彼此相對(duì)地可變地延遲。通過(guò)這些聯(lián)動(dòng)延遲器，相對(duì)延遲是可變的，并 且控制與極化分集以及第二接收頻率(RX2D)和第二基站BS22相關(guān)聯(lián) 的正極化天線射束的電傾斜角。
被第一對(duì)接收模式延遲器DRa和DRb延遲的兩個(gè)信號(hào)被第一信號(hào) 組合器128組合在一起，并且被第二對(duì)接收才莫式延遲器DRc和DRd延 遲的那些信號(hào)被第二信號(hào)組合器132組合在一起。從第一和第二信號(hào)組 合器128和132輸出的組合信號(hào)被分別饋送到第一和第二正交混合耦合 器(混合器)Hl和H2的最高輸入端Hla、 H2a。第一混合器Hl具有終 止在匹配負(fù)載ML的最低輸入端H1 b,以及,皮連接到相應(yīng)帶通濾波器HF1 和HF2的兩個(gè)輸出端Hlc和Hld，每個(gè)帶通濾波器都具有中心在第 一接 收頻率RX1的通帶。第二混合器H2具有橫向輸入端H2c和H2d,其相 連接以分別接收來(lái)自帶通濾波器HF1和HF2的經(jīng)濾波的信號(hào)。該第二 混合器H2還有連接到發(fā)射/接收雙工濾波器100的最低輸出端H2b,該 雙工濾波器提供接收信號(hào)濾波，并且來(lái)自該雙工濾波器的與相似正極化 的不同共電饋電端口 A ( + )和(B+)相關(guān)聯(lián)的信號(hào)被傳送到第一饋電 線F21?；旌掀鱄l和H2的操作將在下面更詳細(xì)描述。單元116到132、 DRa到DRd、 Hl、 H2、 HF1和HF2限定了用于第 一基站的接收頻率RX1 和第二基站的接收分集信號(hào)頻率RX2D的接收傾斜模塊RTM1。
另 一個(gè)半組件54b以相似的方式對(duì)負(fù)極化信號(hào)進(jìn)行操作；即負(fù)極化 偶極子天線單元36從自由空間接收的信號(hào)被負(fù)極化共電饋電38 (-)
18轉(zhuǎn)換成兩個(gè)分別出現(xiàn)在端口 A (-)和B (-)的接收信號(hào)。這些接收 信號(hào)被半組件54b轉(zhuǎn)換成與負(fù)極化共電饋電端口 A (-)和B (-)相 關(guān)聯(lián)的經(jīng)過(guò)延遲、組合和濾波的信號(hào)，并且這樣的信號(hào)被傳送到第二饋 電線F22。如先前結(jié)合正極化天線射束和半組件54a所述的，對(duì)半組件 54b中聯(lián)動(dòng)的接收模式延遲器對(duì)DRa、 DRb和DRc、 DRd的調(diào)整提供對(duì) 負(fù)極化天線射束的電傾斜角的獨(dú)立控制這些射束包括與第二接收頻率 (RX2 )和第二基站BS22相關(guān)聯(lián)的射束以及與極化分集和第一接收頻率 (RX1D)和第一基站BS21相關(guān)聯(lián)的另一個(gè)射束。為了適當(dāng)?shù)男薷膱D3 以用于半組件54b,在頂部的A( + )和B( + )應(yīng)該是A(-)和B(-), 并且"設(shè)置TX1傾斜"、"設(shè)置RX1傾斜，，和"設(shè)置RX2D傾斜"的 表示應(yīng)該分別被代替為"設(shè)置TX2傾斜，，、"設(shè)置RX2傾斜"和"設(shè) 置RX1D傾斜"。
現(xiàn)在詳細(xì)描述在半組件54a中的混合器Hl和H2的操作這些混合 器以及它們相關(guān)聯(lián)的帶通濾波器HF1和HF2被用來(lái)以頻率選才奪的方式 來(lái)組合從第一和第二信號(hào)組合器128和132輸出的信號(hào)，以保持產(chǎn)生不 同電傾斜角的屬性。每個(gè)混合器Hl和H2的相鄰端口對(duì)被標(biāo)記有插入數(shù) 字0和90,其指示以度數(shù)計(jì)的相移，其是信號(hào)在這樣的對(duì)中的端口之間 傳送所經(jīng)歷相對(duì)在具有插入數(shù)字0的一對(duì)端口之間傳送所經(jīng)歷。
被第一對(duì)接收模式延遲器DRa和DRb延遲的信號(hào)被第一信號(hào)組合 器128組合所得到的組合信號(hào)被應(yīng)用到第一混合器Hl的最高輸入端 Hla,該第一混合器Hl將其分離成兩個(gè)分別具有-90度相移和0度相 移的出現(xiàn)在輸出端Hlc和Hld的輸出信號(hào)。這兩個(gè)輸出信號(hào)被帶通濾波 器HF1和HF2濾波，其施加相等的帶寬和時(shí)間延遲并分別應(yīng)用到第二 混合器的橫向輸入端H2c和H2d。在纟皮傳送到輸入端H2a的過(guò)程中在輸 入端H2c處的信號(hào)經(jīng)歷-90度相移，并且在被傳送到輸出端H2b的過(guò) 程中經(jīng)歷0度相移；在^f皮傳送到輸入端H2a的過(guò)程中在輸入端H2d處的 信號(hào)經(jīng)歷0度相移，并且在被傳送到輸出端H2b的過(guò)程中經(jīng)歷-90度 相移。因此，這些信號(hào)異相180度，并且在輸入端H2a處相4氏消(相減) 但在輸出端H2b處同相并且相加在一起。
被第二對(duì)接收模式延遲器DRc和DRd延遲的信號(hào)被第二信號(hào)組合 器132組合該組合信號(hào)被應(yīng)用到第二混合器H2的最高輸入端H2a, 該第二混合器H2將其分離成兩個(gè)分別具有-90度相移和0度相移的出現(xiàn)在輸出端H2c和H2d的輸出信號(hào)。這兩個(gè)輸出信號(hào)在帶通濾波器HF1 和HF2的通帶之外；因此它們被分別反射回到輸入端H2c和H2d,并且 如前所述的，它們?cè)谳斎攵薍2a處彼此4氐消4旦在輸出端H2b處相加到一 起以將來(lái)自第一混合器Hl的信號(hào)在它們所添加的HF1和HF2處被濾 波。因此，第二混合器H2用作在DRa到DRd處延遲信號(hào)的組合器，并 且這樣組合的信號(hào)被從第二混合器輸出端H2b傳送到TX/RX雙工濾波 器100以用于濾波并連接到第一饋電線F21。
圖4是關(guān)于包括混合器H1和H2以及濾波器HF1和HF2的圖3電 路的幅度相對(duì)頻率的圖。濾波器HF1和HF2限定了窄通帶，其僅將從 f3到f4范圍中的頻率傳送到第二混合器輸入端H2c和H2d,而從fl到 f2以及從f5到f6的頻率可以傳送到第二混合器輸入端H2a。通過(guò)混合 器Hl和H2的頻率特性來(lái)確定從fl到傷的整個(gè)帶寬，而從f2到f3以 及從f4到f5的帶寬起保護(hù)(guard)頻帶的作用；該保護(hù)頻帶是未使用 的頻率間隔，其容納濾波器滾降(roll-off),即實(shí)際上可達(dá)到的濾波 器有限阻帶衰減特性。
濾波器HF1和HF2的中心頻率和帶寬被選擇成以第一基站BS21的 頻率RX1來(lái)通過(guò)接收信號(hào)。第二基站BS22的接收信號(hào)頻率RX2然后 可被定位在混合器fl到傷的整個(gè)帶寬中的任何位置，除了包護(hù)帶寬和 f2到f5全部濾波器通帶之外；即RX2可以在fl到f2或f5到傷中。
帶通濾波器HF1和HF2可以被帶阻濾波器代替，在這種情況下， 現(xiàn)在第一混合器Hl接收寬帶輸入并且第二混合器H2接收窄帶輸入。帶 通或帶阻濾波器的選擇關(guān)于對(duì)特定頻帶中心頻率的濾波器的相對(duì)尺寸 和成本。
圖5示出了大致采用參考圖2和圖3所述的形式的天線系統(tǒng)150， 并且與之前所描述的部分等同的部分采用相同的參考標(biāo)記。天線系統(tǒng) 150合并了纟皮定位在兩個(gè)基站BS1和BS2附近(例如在安裝有天線組件 31的天線桿(未示出)的底部)的天線組件31和基站濾波組件50。它 還合并了天線傾斜組件54,其或者被安裝在如所述的天線組件31附近
天線組件31合并了雙極化天線32，其具有垂直設(shè)置的分別經(jīng)由正 和負(fù)極化共電饋電38 ( + )和38 (-)連接到天線傾斜組件54的正交 偶極子34和36。雙極化的天線32產(chǎn)生彼此極化正交的兩個(gè)天線射束，即對(duì)于兩個(gè)天線極化中的每一個(gè)的相應(yīng)射束。每個(gè)天線射束具有相應(yīng)的
電傾斜角，其由相差或到其相關(guān)聯(lián)的共電饋電38 ( + )或38 (-)的兩 個(gè)或更多個(gè)輸入信號(hào)之間的相差控制。從2004年11月25日7〉開的國(guó) 際申請(qǐng)?zhí)朩O 2004/102739得知，具有電傾斜角的天線可以:故兩個(gè)共電 饋電輸入信號(hào)之間的相差控制。它還示出了天線的電傾斜角還可以由三 個(gè)或更多個(gè)共電饋電輸入信號(hào)之間的相差控制在一個(gè)增加的傾斜范圍 中，即如虛線152所表示的，與圖2共電饋電輸入信號(hào)相比具有一個(gè)或 多個(gè)附加的共電饋電輸入信號(hào)。
天線32的偶極子34產(chǎn)生正極化上和下射束154和156，其各自的 中心154c和156c由虛線示出。上射束154攜帶用于第一基站BS21的 發(fā)射信號(hào)TX1和接收信號(hào)RX1。下射束156攜帶用于第二基站BS22的 極化分集信號(hào)RX2D。相似地，天線32的偶極子36產(chǎn)生具有中心164c 和166c的負(fù)極化上和下射束164和166。下射束164攜帶用于笫二基站 BS22的發(fā)射信號(hào)TX2和接收信號(hào)RX2。上射束166攜帶用于笫一基站 BS21的極化分集信號(hào)RX1D。
如參考圖3所描述的，發(fā)射信號(hào)TX1和TX2、接收信號(hào)RX1和RX2 和接收極化分集信號(hào)RX1D和RX2D的傾斜角所有都通過(guò)圖5中的54x 所集中表示的設(shè)置傾斜角控制而獨(dú)立可調(diào)。這使得天線系統(tǒng)150為兩個(gè) 天線極化提供獨(dú)立可調(diào)的傾斜。實(shí)際上，基站可以要求其射束具有相同 的傾斜角如圖5所說(shuō)明的，因此提供與第一基站BS21相關(guān)聯(lián)的發(fā)射 和接收信號(hào)TX1 、 RX1以及極化分集信號(hào)RX1D的射束156和166通過(guò) 圖3所說(shuō)明的設(shè)置傾斜控制被調(diào)整為具有相同的電傾斜角，同樣地，為 提供與第二基站BS22相關(guān)聯(lián)的極化分集信號(hào)RX2D以及發(fā)射和接收信 號(hào)TX2、 RX2的射束154和164設(shè)置相同的電傾斜角。
圖2和 圖5的特征是來(lái)自第一和第二基站BS21和BS22的發(fā)射信號(hào) TX1和TX2通過(guò)不同的電路單元并且被不同的天線偶極子(即不同的天 線極化)輻射。因此，這些高功率發(fā)射信號(hào)沒(méi)有被組合到天線系統(tǒng)30 或150的電路中發(fā)射載波；作為代替在從天線32輻射之后它們?cè)谧杂?空間中被組合("大氣組合")而沒(méi)有產(chǎn)生不想要的互調(diào)產(chǎn)物(IMP), 并且也沒(méi)有導(dǎo)致組件中的功率損耗，例如用于發(fā)射信號(hào)組合的3dB耦合 器以避免產(chǎn)生IMP。
天線系統(tǒng)150可以可選地合并附加的基站，如虛線所示的第N個(gè)基站BS[N]。需要附加的濾波器。如果額外的(多個(gè))基站包括兩個(gè)具有
鄰近發(fā)射信號(hào)頻率的基站，那么它們優(yōu)選地被連接到不同天線極化以減
少組合損耗，否則將會(huì)增加組合損耗，因?yàn)樾枰喜a(chǎn)生3dB功率損耗 的混合組合器。這里的鄰近頻率是那些使用常規(guī)濾波器不能充分分開的 頻率。在公開的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朩O 02/082581和美國(guó)專利號(hào)4,211,894和 5,229,729中公開了信號(hào)組合。
圖6示出了在天線系統(tǒng)30或150中使用的天線傾斜組件54的一半 54a的可替換形式154a。它與參考圖3所述的天線傾斜組件54的一半 54a相同，除了在第一和第二信號(hào)組合器128和132之后直至但是不包 括發(fā)射/接收雙工濾波器100的所有單元被省略并且被用鏈線表示的組 合器電路160代替。與之前描述的部分等同的部分用相同的參考標(biāo)記表
組合器電路160接收從第一和第二信號(hào)組合器128和132輸出的組 合信號(hào)，并且這些信號(hào)被饋送到相應(yīng)的RF混頻器Ml和M2,用于通過(guò) 混合來(lái)自相應(yīng)本地振蕩器Flol和Flo2的信號(hào)來(lái)進(jìn)行向下頻率轉(zhuǎn)換。因 此，接收信號(hào)RX1在Ml處混頻而接收極化分集信號(hào)RX2D在M2處混 頻在稍稍不同的頻率進(jìn)^t混頻以使得兩個(gè)混頻器Ml和M2產(chǎn)生的不 同的頻率信號(hào)在相同頻率處。這提供具有足夠低的相同頻率的混頻器輸 出信號(hào)以使用壓電晶體技術(shù)來(lái)實(shí)施利用帶通濾波器的濾波。這些混頻器 輸出信號(hào)被相應(yīng)的帶通濾波器Fpel和Fpe2濾波，每個(gè)帶通濾波器都有 通帶中心頻率Fl，然后通過(guò)如前所述在相應(yīng)的另外的RF混頻器M3和 M4中與相同的本地振蕩器信號(hào)混頻來(lái)向上頻率轉(zhuǎn)換到它們以前的RF 頻率這些另外的混頻器M3和M4提供由信號(hào)組合器162組合的輸出 信號(hào)并且它們的組合被饋送到發(fā)射/接收雙工濾波器100,如在半組件 54a中一樣，用于濾波并輸出到第一饋電線F21。因此，該饋點(diǎn)線攜帶 相關(guān)的TX和RX信號(hào)。圖6中的單元116到162限定了接收信道傾4牛 模塊RTM6。帶通濾波器Fpel和Fpe2與濾波器HF1和HF2相比物理上 更小并且重量上更輕，其是腔體帶通濾波器。
現(xiàn)在參考圖7,用圖形說(shuō)明了組合器電路160的操作。在上圖170 中，接收信號(hào)RX1和接收極化分集信號(hào)RX2D具有由虛線示出的帶寬， 如箭頭所示，并且發(fā)射/接收雙工濾波器100具有覆蓋這兩個(gè)帶寬的通帶 (實(shí)線)PB。虛線GA到GD表示濾波器頻率特性。如中心圖172所示，向下頻率轉(zhuǎn)換將這兩個(gè)接收信號(hào)轉(zhuǎn)換成帶通濾波器Fpel和Fpe2的頻率 Fl,其在50MHz到400MHz的范圍內(nèi)。Fl足夠高以避免將不想要的接 收頻率折回(folding-back)到這些濾波器的通帶中，并且足夠4氐以利用 常規(guī)的晶體濾波器、陶瓷或無(wú)源技術(shù)來(lái)實(shí)施。濾波器Fpel和Fpe2具有 中心在GL(或F1)、箭頭GK和GM之間表示的帶寬，并且其足夠?qū)?以傳送單個(gè)接收信號(hào)(即RX1或RX2R)的帶寬。圖174說(shuō)明了向上頻 率轉(zhuǎn)換，其恢復(fù)了接收信號(hào)RX1和接收極化分集信號(hào)RX2D的原始RF 頻率。
圖8示出了在天線系統(tǒng)30或150中使用的天線傾斜組件54的一半 54a的另 一個(gè)可替換形式254a。與之前描述的部分等同的部分用相同的 參考標(biāo)記表示。與之前的實(shí)施例相比，半組件254a的不同在于僅有一 個(gè)共電饋電連接(到B ( + )的連接)與延遲器相關(guān)聯(lián)，而另一個(gè)連接 (A( + ))不與延遲器相關(guān)聯(lián)。這是因?yàn)?，為了改變電傾斜角，在傳送 到或來(lái)自共電饋電的連接A ( + )和B ( + )的信號(hào)之間必須有可變延遲 (或等價(jià)的相移)，但是延遲僅可以在與這些連接中的一個(gè)(即代替兩 個(gè))串聯(lián)時(shí)實(shí)施，并且仍在傳送到或來(lái)自連接A ( + )和B ( + )的信號(hào) 之間產(chǎn)生可變相對(duì)延遲。
對(duì)于電路元件和對(duì)發(fā)射信號(hào)的處理來(lái)說(shuō)，半組件254a與參考圖3 所述的半組件相同，并且對(duì)于直至LNA 112和114的輸出的接收信號(hào)來(lái) 說(shuō)，它們也相同，在這之后的電路和處理與之前描述的相比有所不同。 從LNA 112和114輸出的信號(hào)被作為輸入分別傳送到信號(hào)組合器200和 接收信道傾斜控制器202。信號(hào)組合器200從傾斜控制器202接收輸出 信號(hào)以將其作為第二輸入，并且它將其的兩個(gè)輸入信號(hào)相加以提供組合 的接收信號(hào)，用于輸入到發(fā)射/接收雙工濾波器100,從而像在半組件54a 那樣進(jìn)行濾波并輸出到第 一饋電線F21 。
從LNA 114輸出并輸入到接收信道傾斜控制器202的信號(hào)被分離器 204分離成兩個(gè)信號(hào)。這些分離信號(hào)被饋送到相應(yīng)的RF混頻器Mil和 M12,用于通過(guò)與來(lái)自相應(yīng)本地振蕩器(LO )頻率合成器Flol 1和Flol2 的信號(hào)混頻來(lái)進(jìn)行向下頻率轉(zhuǎn)換，該合成器Floll和Flol2在公共參考 振蕩器OR的控制下產(chǎn)生LO信號(hào)。因此，接收信號(hào)RX1在M11處混頻 而接收極化分集信號(hào)RX2D在M12處混頻在稍稍不同的頻率進(jìn)行混 頻以使得兩個(gè)混頻器Mil和M12產(chǎn)生的不同頻率信號(hào)(即混頻器輸出
23信號(hào))在相同頻率處。混頻器輸出信號(hào)被各自的帶通濾波器Fpell和 Fpel2濾波，每個(gè)帶通濾波器都有通帶中心頻率Fll,然后通過(guò)如前所 述在相應(yīng)的另外的RF混頻器M13和M14中與相同的LO信號(hào)混頻來(lái)向 上頻率轉(zhuǎn)換到它們以前的RF頻率。
混頻器M13使用的LO信號(hào)被第 一可變延遲器DRX1相對(duì)于參考振 蕩器信號(hào)而延遲(或相移)，并且混頻器M14使用的LO信號(hào)被第二可 變延遲器DRX2相對(duì)于參考振蕩器信號(hào)而延遲。另外的混頻器M13和 M14還提供了由信號(hào)組合器206組合的向上頻率轉(zhuǎn)換的輸出信號(hào)；由信 號(hào)組合器206產(chǎn)生的這些輸出信號(hào)的組合提供傾斜控制器202的輸出信 號(hào)，如前所述該輸出信號(hào)通過(guò)信號(hào)組合器200與從LNA 112輸出的信號(hào) 相組合，并且被饋送到發(fā)射/接收雙工濾波器IOO用于進(jìn)行濾波并輸出到 第一饋電線F21。
與經(jīng)由LNA 112和共電饋電連接A ( + )而得到的RX1和RX2信 號(hào)相比，第一和第二可變延遲器DRX1和DRX2的操作(如由在203a 和203b的說(shuō)明"設(shè)置RX1傾斜"和"設(shè)置RX2D傾斜"所表示的)將 獨(dú)立可變延遲器應(yīng)用于經(jīng)由共電^t赍電連接B ( + ) 、 LNA ]14和接收信 道傾斜控制器202而得到的RX1和RX2信號(hào)。如前所討論的，與共電 饋電38 ( + )的兩個(gè)端口 A ( + ) 、 B ( + )相關(guān)聯(lián)的信號(hào)之間的相差或 相對(duì)時(shí)間延遲控制與連接到該共電饋電的天線單元(偶極子34 )相關(guān)聯(lián) 的天線極化的電傾斜角。因此，第一和第二可變延遲器DRX1和DRX2 的操作獨(dú)立地控制與接收信號(hào)RX1和RX2D相關(guān)聯(lián)的電傾斜角。
可以通過(guò)由直接數(shù)字頻率合成器(DDS)來(lái)代替頻率合成和時(shí)間延 遲組件而修改半組件254a，該直接數(shù)字頻率合成器具有兩個(gè)^T出端，一 個(gè)輸出端具有相對(duì)于另一個(gè)的受控相位偏移。
如已談到的，本發(fā)明可以與響應(yīng)于兩個(gè)或更多個(gè)信號(hào)的相對(duì)延遲來(lái) 提供對(duì)電傾斜的控制的共電饋電一起使用?，F(xiàn)在參考圖9,所示的天線 系統(tǒng)300被設(shè)置成通過(guò)使用三個(gè)信號(hào)來(lái)控制電傾斜角，其中兩個(gè)信號(hào)相 對(duì)第三個(gè)信號(hào)可變地延遲。系統(tǒng)300合并了相位統(tǒng)調(diào)(padding)組件來(lái) 均衡經(jīng)過(guò)該系統(tǒng)的信號(hào)所經(jīng)歷的相移。
系統(tǒng)300合并了電傾斜控制器362和共電饋電364,后者連接到具 有十一個(gè)電線單元的相控陣天線366:這些單元是中心天線單元Ec、五 個(gè)上天線單元E1U到E5U、以及五個(gè)下天線單元E1L到E5L。被表示為矢量V的輸入信號(hào)被施加到傾斜控制器362的輸入端368, 在傾斜控制器362中該輸入信號(hào)被提供電壓分離比cl和c2的第一分離 器Sl分離成兩個(gè)不同幅度的信號(hào)矢量cl.V和c2.V。信號(hào)矢量c2.V現(xiàn) 在被標(biāo)示為傾斜矢量C,并且出現(xiàn)在控制器輸出端362c處。
信號(hào)矢量cl.V進(jìn)一步被第二分離器S2分離以提供第一和第二信號(hào) 矢量cl.dl.V和cl.d2.V:該第一信號(hào)矢量cl.dl.V被第一可變延遲器Tl 延遲以給被標(biāo)示為傾斜矢量A并且在控制器輸出端362a處出現(xiàn)的信號(hào) 矢量；相似地，該第二信號(hào)矢量cl.d2.V被第二可變延遲器T2延遲以給 出現(xiàn)在被標(biāo)示為傾斜矢量B并且在控制器輸出端362b處出現(xiàn)的信號(hào)矢
三個(gè)傾斜矢量，后面的每個(gè)實(shí)施例將使用更多。
因此，傾斜控制器362提供三個(gè)天線傾斜控制信號(hào)，這些信號(hào)表示 傾斜矢量A=cl.dl.V[Tl、B^l.d2.V[T2以及C=c2.V,其中[T1T2
分別表示可變延遲器Tl、 T2。聯(lián)動(dòng)的延遲器Tl和T2由虛線370表示， 其包含表示當(dāng)T2從T減少到0時(shí)Tl從0增加到T并且反之亦然的-1 放大器符號(hào)372:在這里T是兩個(gè)聯(lián)動(dòng)的可變延遲器Tl和T2的預(yù)定最 大延遲值。延遲控制374的操作改變相結(jié)合的兩個(gè)聯(lián)動(dòng)的可變延遲器Tl 和T2，并且改變它們各自的延遲達(dá)這樣的量，其幅度相等而符號(hào)相反(即 一個(gè)增加而另一個(gè)減少)響應(yīng)于這些可變延遲器的改變，天線陣列366 的電傾斜角也會(huì)改變。
具有電壓分離比el和e2的第三分離器S3將傾斜矢量C分離成信 號(hào)el.C和e2.C,或等同的cl.el.V和c2.el.V:信號(hào)el.C被標(biāo)示為Cc (C中心)，并且作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)被饋送到中心天線單元Ec (天線單元驅(qū) 動(dòng)信號(hào)導(dǎo)致該信號(hào)從天線單元到自由空間的輻射)。信號(hào)e2.C進(jìn)一步 被具有電壓分離比f(wàn)l和f2的第四分離器S4分離；這產(chǎn)生被標(biāo)示為Cu (C以上)的信號(hào)c2.e2.fl.V,以及被標(biāo)示為Cl( C以下)的信號(hào)c2.e2.f2.V。
矢量A和Cu可以被用來(lái)提供到天線單元E1U到E5L的驅(qū)動(dòng)信號(hào)， 該天線單元E1U到E5L被連接到共電饋電64的上部。分別具有電壓分 離比al、 a2和gl、 g2的第五和第六分離器S5和S6將傾斜矢量A分離 成信號(hào)al.A和a2.A,并且將傾斜矢量Cu分離成gl.Cu和g2.Cu。
相似地，矢量B和Cl被用來(lái)提供到天線單元E1L到E5L的驅(qū)動(dòng)信 號(hào)，該天線單元E1L到E5L被連接到共電饋電364的下部。分別具有電
25壓分離比bl、 b2和Ha、 Hb的笫七和第八分離器S7和S8將傾斜矢量B 分離成信號(hào)bl.B和b2.B，并且將傾斜矢量Cl分離成Ha.Cl和Hb.Cl。
具有電壓分離比il、 i2的第九分離器S9將來(lái)自第五分離器S5的信 號(hào)a2.A分離成信號(hào)il.a2.A和i2.a2.A,其中信號(hào)U.a2.A被連接到第三 上天線單元E3U并為其提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。具有電壓分離比jl、 j2的第十分 離器S10將來(lái)自第七分離器S7的信號(hào)b2.B分離成信號(hào)jl.b2.B和 j2.b2.B,其中信號(hào)jl.b2.B被連接到第三下天線單元E3L并為其提供驅(qū) 動(dòng)信號(hào)。
共電饋電364合并了六個(gè)矢量組合設(shè)備Ha到Hf,其中的每一個(gè)都 是具有兩個(gè)^皮標(biāo)示為1和3的輸入終端以及兩個(gè)^皮標(biāo)示為2和4的輸出 終端的180度混合器(和差混合器)。信號(hào)從每個(gè)輸入端傳送到兩個(gè)輸 出端與在一個(gè)輸入輸出對(duì)之間傳送的信號(hào)相比，180度的相對(duì)相位改 變出現(xiàn)在在另一個(gè)輸入輸出對(duì)之間傳送的信號(hào)之間如位于每個(gè)混合器 上的字符;r所表示的，這出現(xiàn)在混合器Ha和Hb中的輸入端1和輸出端 4之間以及混合器Hc到Hf中的輸入端3和輸出4端之間?；旌掀鱄a 到Hf中的每一個(gè)產(chǎn)生兩個(gè)輸出信號(hào)，它們是其輸入信號(hào)的矢量和和矢 量差。
第一混合器Ha從第五分離器S5接收輸入信號(hào)al.A并且從第六分 離器S6接收輸入信號(hào)g2.Cu:第一混合器Ha相加并相減這些信號(hào)以將 它們的差作為輸入提供給第三混合器Hc并將它們的和作為輸入提供給 第五混合器He。相似地，第二混合器Hb從第七分離器S7接收輸入信 號(hào)bl.B并且從第八分離器S8接收輸入信號(hào)h2.Cl:第二混合器Hb將這 些信號(hào)的差作為輸入提供給第四混合器Hd并將它們的和作為輸入提供 給第六混合器Hf。
第三混合器Hc除了從第 一混合器Ha接收輸入信號(hào)之外還從第九分 離器S9接收另一個(gè)輸入信號(hào)12.a2.A,并且生成分別作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出 到第四和第五上天線單元E4U和E5U的和差信號(hào)。
第五混合器He除了從第 一混合器Ha接收輸入信號(hào)之外還從第六分 離器S6接收另一個(gè)輸入信號(hào)gl.Cu,并且生成分別作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到 第一和第二上天線單元E1U和E2U的和差信號(hào)。
第四混合器Hd除了從第二混合器Hb接收輸入信號(hào)之外還從第七 分離器S7接收另一個(gè)輸入信號(hào)j2.b2.B,并且生成分別作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到第四和第五下天線單元E4L和E5L的和差信號(hào)。
第六混合器Hf除了從第二混合器Hb接收輸入信號(hào)之外還從笫八分 離器S8接收另一個(gè)輸入信號(hào)hl.Cl,并且生成分別作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到 第一和第二下天線單元E1L和E2L的和差信號(hào)。
第一、第三和第五混合器Ha、 Hc和He實(shí)施矢量組合過(guò)程來(lái)生成 用于天線單元E1U、 E2U、 E4U和E5U的信號(hào)，并且第二、第四和第六 混合器Hb、 Hd和Hf對(duì)天線單元ElL、 E2L、 E4L和E5L實(shí)施相似的過(guò) 程。用于天線單元Ec、 E3U和E3L的信號(hào)被分離器生成而沒(méi)有經(jīng)過(guò)混 合器。
如果附加的分離和可變延遲器被合并在電傾斜控制器362中，并且 附加的信號(hào)分離和組合被合并在共電饋電364中、四個(gè)或更多個(gè)傾斜矢 量A、 B、 C等可以被用來(lái)控制電傾斜角，除了一個(gè)之外的所有其它這 些傾斜矢量可以相對(duì)于其它傾斜矢量可變延遲。
圖10示出了當(dāng)適配為使用等同于圖9中的信號(hào)矢量A、 B和C的 每個(gè)共電饋電38 ( + )或38 (-)的三個(gè)信號(hào)時(shí)，適于實(shí)施圖5中的天 線傾斜組件54的一半的半組件454a。半組件454a等同于參考圖3所描 述的半組件，添加的組件用于調(diào)節(jié)第三共電饋電端口 C( + ):與之前 描述的部分等同的部分用相同參考標(biāo)記表示，并且描述將集中在不同的 方面。
離開發(fā)射/接收雙工濾波器100的發(fā)射信號(hào)在到達(dá)包括分離器102 和聯(lián)動(dòng)的延遲器數(shù)據(jù)和DTb的發(fā)射信道傾斜控制電路之前被分離器402 分離。分離器402分離發(fā)射信號(hào)的一部分，這一部分被附加的發(fā)射/接收 雙工濾波器404分離并且被傳送到第三共電饋電端口 C ( + )。發(fā)射信 號(hào)的這一部分不經(jīng)由半組件454a中的任何延遲單元而傳送，但是由分 離器102產(chǎn)生的發(fā)射信號(hào)的其它部分相對(duì)于其在DTa和DTb處被可變 延遲。因此，共電^t貴電端口 A( + )、B( + )和C( + )接收相應(yīng)的發(fā)射 信號(hào)部分，根據(jù)控制圖9所示的合并共電饋電364的天線系統(tǒng)中的發(fā)射 模式電傾斜角的需要，這些信號(hào)中的兩個(gè)相對(duì)于第三個(gè)信號(hào)被可變延 遲。
接收信號(hào)從正極化偶極子34經(jīng)由第三共電饋電端口 C ( + )返回， 并且在傳送到附加的LNA 406之前在404處纟皮濾波。在406處的放大之 后，該接收信號(hào)通過(guò)附加的信號(hào)組合器408與來(lái)自第二混合器H2的輸
27出信號(hào)相組合。在408處組合的得到的接收信號(hào)傳送到用于濾波的發(fā)射 /接收雙工濾波器100,并且然后向前傳送到第一饋電線F21。該得到的 接收信號(hào)包含一個(gè)來(lái)自第三共電饋電端口 C( + )的貢獻(xiàn)，該貢獻(xiàn)沒(méi)有 經(jīng)由半組件454a中的任何延遲單元而^皮傳送。它還包含來(lái)自第一和第 二共電饋電端口 A ( + ) 和B ( + )的貢獻(xiàn)，該貢獻(xiàn)相對(duì)于來(lái)自第三共 電饋電端口 C ( + )的貢獻(xiàn)在DRa、 DRb和DRc、 DRd處被可變延遲。 因此，第一饋電線F21接收包含來(lái)自所有三個(gè)共電饋電端口 A ( + )、 B ( + )和C ( + )的貢獻(xiàn)的組合接收信號(hào)，根據(jù)控制圖9所示的合并共 電饋電364的天線系統(tǒng)中的接收模式電傾斜角的需要，其中三個(gè)共電饋 電端口 A ( + ) 、 B ( + )和C ( + )中的兩個(gè)信號(hào)相對(duì)于第三個(gè)信號(hào)可 變延遲。
圖11示出了當(dāng)適合使用每個(gè)共電饋電38 ( + )或38 (-)的三個(gè) 信號(hào)時(shí)，適于實(shí)施圖5中的天線傾斜組件54的一半的另一個(gè)半組件 554a。以將圖3修改以產(chǎn)生圖10的等同方式來(lái)修改圖6,并且與之前描 述的那些部分等同的部分用相同參考標(biāo)記表示。虛線矩形500表示圖6 中限定接收信道傾斜沖莫塊RTM6的單元116到162。半組件554a以參考 圖10所述的相同方式調(diào)節(jié)三個(gè)共電饋電端口 A( + ) 、B( + )和C( + )。
在這之前所述的本發(fā)明的實(shí)例適于以由常規(guī)濾波可分開的發(fā)射頻 率或從不同的相互正交極化的偶極子(例如偶極子34和36)輻射的發(fā) 射頻率來(lái)使用。這意味著發(fā)射頻率是非鄰近的，其中發(fā)射頻率被濾波器 分開并且從相同的偶極子輻射這里的"非鄰近"意味著在相鄰的發(fā)射 頻帶之間有空間。
圖12圖示了關(guān)于頻率和頻帶的"鄰近"和"非鄰近"的表達(dá)的意 義"非鄰近"被用來(lái)表示可以由常規(guī)濾波器充分分開的發(fā)射頻率或頻 帶，而"鄰近"表示那些不能被分開的發(fā)射頻率或頻帶。
五個(gè)鄰近的頻帶600、 602、 604、 606和608被限定它們界限的相 應(yīng)相鄰垂直鏈線對(duì)表示。這對(duì)應(yīng)于在英國(guó)分配的第三代頻分雙工(3G FDD)頻帶。用于五個(gè)操作頻率的總頻譜分配包含用于基站的FDD發(fā)射 的頻帶2110.3MHz到2169.7MHz以及用于移動(dòng)無(wú)線電臺(tái)的發(fā)射的頻帶 1920.3MHz到1979.7MHz。分開這些頻帶中的操作頻率的常身見濾波器分 別需要通帶610到618。這里為了清楚起見，用鏈線來(lái)表示通帶612和 616,并且通帶612和616相對(duì)于通帶610、 614和618稍樣￡向下移位。這幅圖說(shuō)明了濾波器不完美的事實(shí)，即它們沒(méi)有精確定位無(wú)限銳化的導(dǎo)
通(cut on)和截止的通帶。諸如610和612的相鄰?fù)◣?duì)嚴(yán)重重疊， 因?yàn)闉V波器的有限傾斜特性這帶來(lái)了兩個(gè)不利的影響，重疊區(qū)域中增 加的信號(hào)損耗和信號(hào)之間降低的隔離。增加的信號(hào)損耗和降低的隔離的
原因與攜帶組合信號(hào)的饋送線的使用相關(guān)聯(lián)。為了有效的組合信號(hào)，每 個(gè)濾波器通帶610到618上的電阻抗必須保持為某個(gè)標(biāo)稱阻抗，例如50 歐姆。當(dāng)如圖9所示通帶重疊時(shí)，該標(biāo)稱阻抗不能被保持這導(dǎo)致(a) 耦合到饋電線的信號(hào)的損耗和信號(hào)波形的失真，(b)每個(gè)信號(hào)的一部 分耦合到相鄰的濾波器并且因此耦合到其它基站和它們的發(fā)射機(jī)。發(fā)射 機(jī)的輸出級(jí)是非線性的，并且與具有與其不同頻率的信號(hào)耦合，從而導(dǎo) 致由于這一級(jí)而在其中產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物(IMP) 。 IMP變成不受控制的雜 散發(fā)射，如果IMP足夠大那么雜散發(fā)射將會(huì)超過(guò)監(jiān)視這類通信的管理當(dāng) 局所允許的水平。
現(xiàn)在參考圖13,本發(fā)明的另一個(gè)天線系統(tǒng)700合并了四個(gè)基站，即 操作在相鄰頻率的第一、第二、第三和第四基站BS71、 BS72、 BS73和 BS74。基站BS71到BS74具有彼此相對(duì)定位的相應(yīng)的發(fā)射頻帶，如圖 12所示的610、 612、 614和616，并且相似地它們的接收頻帶鄰近。因 此，第二基站的操作頻率與第一和第三基站BS71和BS73的操作頻率鄰 近，并且第三基站的操作頻率與第二和第四基站BS72和BS74的操作頻 率鄰近；然而，第一和第三基站BS71和BS73具有彼此不鄰近的操作頻 率，并且這也適用于第二和第四基站BS72和BS74。這還通過(guò)奇數(shù)編號(hào) 的或與作為與圖13中第一饋電線F71相關(guān)聯(lián)的左手對(duì)的第一和第三基 站BS71和BS73,以及偶數(shù)編號(hào)的或作為與第二饋電線F72相關(guān)聯(lián)的右 手對(duì)的第二和第四基站BS72和BS74的組表示。
基站BS71到BS74共用具有雙極化相控陣天線704的天線組件702。 天線704具有之前描述的由共電饋電輸入信號(hào)相差設(shè)置的電傾斜角它 是單個(gè)天線，包括具有互相正交極化的交叉偶極子Dl和D2的形式的 天線單元的垂直陣列，交叉偶才及子Dl和D2分別與垂直線成+ 45度和 -45度并且分別向上傾斜到右邊(正(+ )極化)以及向上傾斜到左邊 (負(fù)(-)極化)。正極化偶極子Dl被連接到正極化共電饋電Dl ( + ), 負(fù)極化偶極子D2被連接到負(fù)極化共電饋電D2(-)。共電饋電Dl( + ) 和D2(-)具有兩個(gè)輸入/輸出端口 A( + )、B( + )和A( - )、B(-)。
29共電饋電Dl ( + )和D2 (-)的每一個(gè)都是先前描述的類型，即將兩 個(gè)輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成天線單元Dl或D2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)并且這些輸入信號(hào)之 間的相差控制與這些單元相關(guān)聯(lián)的天線極化(+ )或(-)的電傾斜角。
四個(gè)基站BS71到BS74中的每一個(gè)具有兩個(gè)端口 ，這兩個(gè)端口中的 一個(gè)是帶有后綴D的極化分集端口；即第一、第二、第三和第四基站 BS71、 BS72、 BS73和BS74中的每一個(gè)都分別具有兩個(gè)端口 P71和 P71D、 P72和P72D、 P73和P73D以及P74和P74D，其中帶有后綴"D，， 的端口用于極化分集接收信號(hào)。這些基站BS71到BS74經(jīng)由通過(guò)第一和 第二饋電線F71和F72連接的天線傾斜組件708和基站濾波器組件706 將發(fā)射信號(hào)供應(yīng)給天線704并且從天線704接受接收信號(hào)。
來(lái)自第一和第三基站BS71和BS73的發(fā)射信號(hào)作為到分開發(fā)射和 接收信號(hào)路徑的相應(yīng)發(fā)射/接收雙工濾波器DF1和DF3的輸入而傳送到 天線傾斜組件708。在DF1和DF3處的濾波之后，這些信號(hào)被輸入到組 合發(fā)射/接收雙工濾波器CBF1中的相應(yīng)發(fā)射帶通濾波器TX1和TX3, 該發(fā)射/接收雙工濾波器CBF1將它們組合到用于路由到基站濾波器組件 706的第一饋電線F71。在基站濾波器組件706中，組合信號(hào)TX1/TX3 被輸入到發(fā)射/接收雙工濾波器DF ( + )，其分開發(fā)射和接收信號(hào)路徑 并且與正極化共電饋電D1 ( + )相關(guān)聯(lián)。在DF ( + )處的濾波之后， 組合信號(hào)TX1/TX3在S ( + )處被分離成兩個(gè)信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)被饋送 到相應(yīng)的發(fā)射傾斜才莫塊TM1和TM3,該發(fā)射傾斜才莫塊TM1和TM3中 的每一個(gè)都是圖3所示的TTM1并且參考半組件54a來(lái)描述。每個(gè)發(fā)射 傾斜模塊TM1或TM3提供兩個(gè)被分別饋送到與正極化共電饋電端口 A (+ )和B ( + )相關(guān)聯(lián)的組合發(fā)射/接收雙工濾波器CFA ( + )和CFB (+ )的可變且相對(duì)延遲的信號(hào)。每個(gè)雙工濾波器CFA( + )和CFB( + ) 具有用于發(fā)射信號(hào)頻率TX1和TX3的單獨(dú)帶通濾波器，并且每個(gè)雙工 濾波器CFA ( + )和CFB ( + )還將發(fā)射信號(hào)與這些頻率組合以分別輸 入到正極化共電饋電端口 A ( + )和B ( + )。第一基站發(fā)射具有頻率 TX1并且關(guān)于彼此相對(duì)延遲的信號(hào)，從而進(jìn)入各自的正極化共電饋電端 口 A ( + )和B ( + );同樣，這些饋電端口還接收具有頻率TX3的第 三基站發(fā)射信號(hào)的相對(duì)延遲版本的輸入。此外，具有頻率TX1的發(fā)射信 號(hào)之間的相對(duì)延遲與具有頻率TX3的發(fā)射信號(hào)之間的相對(duì)延遲是獨(dú)立 可控的，因?yàn)樗鼈兎謩e由發(fā)射傾斜模塊TM1和TM3控制。因此，傾斜模塊TM1和TM3提供從正極化偶極子Dl輻射的第一和第三基站BS71 和BS73的發(fā)射信號(hào)的電傾斜角的獨(dú)立控制。
正極化偶極子D1從自由空間接收的信號(hào)被正極化共電饋電Dl( + ) 處理成兩個(gè)接收信號(hào)這兩個(gè)信號(hào)傳送出端口 A ( + )和B ( + )并且 從該處分別傳送到組合發(fā)射/接收雙工濾波器CFA ( + )和CFB ( + ) 以用于濾波。在CFA ( + )和CFB ( + )濾波之后，接收信號(hào)傳送到接 收傾斜沖莫塊RM13,其被示為圖3的RTM1,并且參考半組件54a進(jìn)行 描述。如之前所描述的，接收傾斜模塊RM13提供用于第一基站接收信 號(hào)RX1和第二基站極化分集接收信號(hào)RX2D的獨(dú)立可變延遲器(以及 因此獨(dú)立可調(diào)節(jié)的傾斜角)。然而，這些延遲器被第三和第四基站BS73 和BS74共用；即接收傾斜模塊RM13為第三基站接收信號(hào)RX3提供的 可變延遲和傾斜角等于為第一基站接收信號(hào)RX1的可變延遲和傾斜角， 并且第四基站極化分集接收信號(hào)RX4D的可變延遲和傾斜角等于第二基 站極化分集接收信號(hào)RX2D的可變延遲和傾斜角。
接收傾斜模塊RM13提供組合的接收信號(hào)輸出，其合并了適當(dāng)?shù)难?遲并且在發(fā)射/接收雙工濾波器DF ( + )處被濾波該濾波器在第一饋 電線F71處組合發(fā)射和接收信號(hào)路徑，在這之后發(fā)射/接收雙工濾波器 CBF1將組合的接收信號(hào)與發(fā)射信號(hào)分開，在720處進(jìn)行放大并且在722 處將其分離成四個(gè)信號(hào)。這四個(gè)分離信號(hào)中的兩個(gè)被雙工濾波器DF1和 DF3濾波并且被分別饋送到第一和第三基站BS71和BS73的發(fā)射/接收 端口 P71和P73。這四個(gè)分離信號(hào)的另外兩個(gè)被分別饋送到第二和第四 基站BS72和BS74的極化分集接收端口 P72D和P74D。
因此，在圖13左手側(cè)的裝置單元為下列各項(xiàng)提供獨(dú)立可控的電傾 斜角
用于第一和第三基站BS71和BS73的發(fā)射信號(hào)TX1和TX3;
用于第一基站BS71的接收信號(hào)RX1 (與第三基站BS73的接收 信號(hào)RX3共用)；以及
用于第二基站的極化分集接收信號(hào)RX2D (與第四基站BS74的 極化分集接收信號(hào)RX4D共用)。
圖13關(guān)于延伸通過(guò)偶極子D1和D2的中點(diǎn)的線的反射對(duì)稱圖13 的右手側(cè)與上述的左手側(cè)的操作等同，并且將不再描述。通過(guò)對(duì)稱，圖 13右手側(cè)的裝置元件為下列各項(xiàng)提供獨(dú)立可控的電傾斜角用于第二和第四基站BS72和BS74的發(fā)射信號(hào)TX2和TX2;
用于第二基站BS72的接收信號(hào)RX2 (與第四基站BS74的接收 信號(hào)RX4共用)；以及
用于第一基站的極化分集接收信號(hào)RX1D (與第三基站BS74的 極化分集接收信號(hào)RX3D共用)。
因此，天線系統(tǒng)700在發(fā)射模式中為具有鄰近頻率的四個(gè)不同基站 提供獨(dú)立可控的電傾斜角，并且在接收模式中在基站對(duì)之間提供獨(dú)立可 控的電傾斜角的共用。具有鄰近頻率的四個(gè)基站實(shí)際上被分成兩對(duì)具有 非鄰近頻率的基站，即第一和第三基站BS71和BS73以及第二和第四基 站BS72和BS74的對(duì)。由第一和第三基站BS71和BS73發(fā)射或接收的 信號(hào)與正極化共電饋電D1 ( + )相關(guān)聯(lián)，而由笫二和第四基站BS72和 BS74發(fā)射或接收的信號(hào)與負(fù)極化共電饋電D2 (-)相關(guān)聯(lián)。因此，具 有鄰近頻率的信號(hào)在天線系統(tǒng)電路中沒(méi)有被組合并且通過(guò)正交偶極子 Dl和D2之間的隔離而彼此隔離這適用于與第一和第二基站BS71和 BS72、或第二和第三基站BS72和BS73、或第三和第四基站BS73和BS74 相關(guān)聯(lián)的信號(hào)。
如果需要，通過(guò)對(duì)圖13的簡(jiǎn)單修改，可以為所有四個(gè)接收信號(hào)頻 率提供獨(dú)立控制的電傾斜角傾斜模塊RM13和RM24可以按照有四個(gè) 發(fā)射模塊的相同方式被復(fù)制以提供總共四個(gè)這樣的模塊。雙工濾波器 CFA ( + ) 、 CFB ( + ) 、 CFA (-)和CFB (-)的接收信號(hào)輸出被 分離成兩個(gè)以為四個(gè)接收模塊提供輸入，并且信號(hào)組合器組合接收模塊 輸出對(duì)以在傳送到饋電線F71和F72之前在雙工濾波器DF ( + )和DF ( - )處進(jìn)行濾波。附加的低噪聲放大器也可以被插入(與本發(fā)明之前 的實(shí)施例相比)。
應(yīng)該注意，不需要相位匹配々貴電線F71和F72,它們攜帶高功率并 且延伸較長(zhǎng)的距離直到天線桿。在將天線傾斜組件708連接到共電饋電 Dl ( + )和D2 (-)的跳線之間需要相位匹配，這不是很重要但是呈 現(xiàn)出了一點(diǎn)困難，因?yàn)樗鼈兌毯蜏囟绕扑鶎?dǎo)致的不準(zhǔn)確等原因。
現(xiàn)在參考圖14，示出了本發(fā)明的另一個(gè)天線系統(tǒng)800,它是參考圖 13描述的系統(tǒng)700,適于實(shí)施圖IO所示的修改C( + ) 、 C( - ) 、 402、 404和408,以使其適用于電傾斜角的三個(gè)信號(hào)控制。對(duì)與正極化共電 饋電CF ( + )相關(guān)聯(lián)的天線傾斜組件ATA ( + )做這些修改，并且具有相似構(gòu)造的其它天線傾斜組件ATA (-)與負(fù)極化共電饋電CF (-) 相關(guān)聯(lián)。天線系統(tǒng)88具有基本上如參考圖10和13描述的組件和操作， 并且將不再進(jìn)行描述。
參考圖2到圖14描述的本發(fā)明的實(shí)施例示出了兩個(gè)或四個(gè)基站可 以共用單個(gè)相控陣天線，該單個(gè)相控陣天線響應(yīng)于每個(gè)極化的兩個(gè)或三 個(gè)天線共電饋電信號(hào)之間的相差而傾斜，同時(shí)保持發(fā)射和接收信號(hào)的獨(dú) 立可調(diào)電傾斜角。通過(guò)使用附加的共電饋電信號(hào)即三個(gè)而不是兩個(gè)信號(hào) 來(lái)擴(kuò)展傾斜角控制的范圍。
權(quán)利要求
1.一種天線系統(tǒng)，包括a)具有電傾斜可調(diào)極化的雙極化天線；b)用于在每個(gè)天線極化之間中繼中間信號(hào)的相應(yīng)的共電饋電裝置和延遲裝置，每個(gè)共電饋電裝置被設(shè)置成響應(yīng)于多個(gè)中間信號(hào)的相對(duì)延遲為相關(guān)天線極化的電傾斜可調(diào)做準(zhǔn)備，并且延遲裝置為中間信號(hào)將經(jīng)歷相對(duì)延遲做準(zhǔn)備；c)相應(yīng)的信號(hào)饋電線，其與每個(gè)天線極化相關(guān)聯(lián)；以及d)兩個(gè)站，每個(gè)站用于經(jīng)由天線極化和信號(hào)饋電線而接收和發(fā)射信號(hào)中的至少一個(gè)，所述天線系統(tǒng)被設(shè)置為使得每個(gè)天線極化與一個(gè)相應(yīng)站的信號(hào)相關(guān)聯(lián)并且與另一個(gè)相應(yīng)站的極化分集信號(hào)相關(guān)聯(lián)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其中所述兩個(gè)站具有鄰近的操 作頻率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天線系統(tǒng)，其中至少一個(gè)站至少用于 發(fā)射信號(hào)，并且所述延遲裝置包括用于將所述至少一個(gè)站的發(fā)射信號(hào)處
4. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的天線系統(tǒng)，其中所述站至少用于 接收信號(hào)，并且所述延遲裝置包括用于處理來(lái)自每個(gè)共電饋電的相應(yīng)多 個(gè)中間信號(hào)以在成對(duì)的信號(hào)之間提供可獨(dú)立變化的相對(duì)延遲，從而獨(dú)立 地調(diào)整與不同站相關(guān)聯(lián)的天線射束的電傾斜的裝置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的天線系統(tǒng)，其中所述延遲裝置合并了混合 器，其用于組合相對(duì)延遲的信號(hào)對(duì)，以經(jīng)由信號(hào)饋電線而中繼到所述站。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的天線系統(tǒng)，其中所述延遲裝置合并了頻率 轉(zhuǎn)換裝置，其被設(shè)置來(lái)濾波處于降低的頻率的相對(duì)延遲信號(hào)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的天線系統(tǒng)，其中所述延遲裝置合并了本地 振蕩器裝置，其用于頻率轉(zhuǎn)換并且被設(shè)置成能夠?yàn)V波處于降低的頻率的 相對(duì)延遲信號(hào)以及通過(guò)本地振蕩器信號(hào)相移來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)延遲。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2 、 3或4所述的天線系統(tǒng)，其中所述站遠(yuǎn)離 天線定位，所述延遲裝置被合并到與天線同定位的天線傾斜組件中，并 且信號(hào)饋電線將天線傾斜組件連接到與所述站相關(guān)聯(lián)的站電路。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的天線系統(tǒng)，其中所述站電路被設(shè)置成劃分 經(jīng)由各站之間的信號(hào)饋電線而接收的信號(hào)，從而為每個(gè)站提供與一個(gè)相應(yīng)的天線極化相關(guān)聯(lián)的接收信號(hào)以及與另一個(gè)相應(yīng)的天線極化相關(guān)聯(lián) 的極化分集信號(hào)。
10. —種操作具有雙極化天線和相應(yīng)的共電饋電裝置的天線系統(tǒng)的方法，該雙極化天線具有提供極化分集的電傾斜可調(diào)極化，該相應(yīng)的共 電饋電裝置與每個(gè)天線極化相關(guān)聯(lián)，并且響應(yīng)于多個(gè)中間信號(hào)的相對(duì)延遲為天線極化的電傾斜可調(diào)^:準(zhǔn)備，該方法包括a) 在每個(gè)天線極化之間中繼中間信號(hào)并且為中間信號(hào)將經(jīng)歷相對(duì) 延遲做準(zhǔn)備；b) 提供與每個(gè)天線極化相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)信號(hào)饋電線；以及c) 使用兩個(gè)站，每個(gè)站用于經(jīng)由天線極化和信號(hào)饋電線而接收和 發(fā)射信號(hào)中的至少一個(gè)，每個(gè)天線極化與一個(gè)相應(yīng)站的信號(hào)相關(guān)聯(lián)并且 與另一個(gè)相應(yīng)站的極化分集信號(hào)相關(guān)聯(lián)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中所述兩個(gè)站具有鄰近的操作 頻率。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，包括提供至少一個(gè)站用于 發(fā)射信號(hào)，并且其中通過(guò)將所述至少一個(gè)站的發(fā)射信號(hào)處理成兩個(gè)在其 之間具有相對(duì)延遲的中間信號(hào)來(lái)使該中間信號(hào)經(jīng)歷相對(duì)延遲。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10、 11或12所述的方法，包括提供所述站至少 用于接收信號(hào)，并且其中通過(guò)處理來(lái)自每個(gè)共電饋電的相應(yīng)多個(gè)中間信 號(hào)來(lái)使該中間信號(hào)經(jīng)歷相對(duì)延遲，以在成對(duì)的信號(hào)之間提供可獨(dú)立變化 的相對(duì)延遲，從而獨(dú)立地調(diào)整與不同站相關(guān)聯(lián)的天線射束的電傾斜。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中通過(guò)混合器使所述中間信號(hào) 經(jīng)歷相對(duì)延遲，所述混合器用于組合相對(duì)延遲的信號(hào)對(duì)以經(jīng)由信號(hào)饋電 線而中繼到所述站。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中通過(guò)頻率轉(zhuǎn)換以及濾波處于 降低的頻率的相對(duì)延遲信號(hào)使所述中間信號(hào)經(jīng)歷相對(duì)延遲。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述信號(hào)延遲通過(guò)本地振蕩 器信號(hào)相移來(lái)實(shí)現(xiàn)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10、 11、 12或13所述的方法，其中所述站遠(yuǎn)離 天線定位，在與天線同定位的天線傾斜組件中使所述中間信號(hào)經(jīng)歷相對(duì) 延遲，并且信號(hào)饋電線將天線傾斜組件連接到與該站相關(guān)聯(lián)的站電路。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，包括使用所述站電路劃分經(jīng)由各站之間的信號(hào)饋電線而接收的信號(hào)，并且為每個(gè)站提供與一個(gè)相應(yīng)的天 線極化相關(guān)聯(lián)的接收信號(hào)以及與另一個(gè)相應(yīng)的天線極化相關(guān)聯(lián)的極化 分集信號(hào)。
全文摘要
一種具有極化分集的電傾斜天線系統(tǒng)，其具有雙極化的、傾斜可調(diào)的天線(32)。天線(32)具有與獨(dú)立可調(diào)電傾斜角相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)正交極化偶極子(34、36)。通過(guò)共電饋電輸入或輸出信號(hào)之間的相對(duì)延遲來(lái)實(shí)現(xiàn)傾斜角，通過(guò)天線傾斜組件(54)來(lái)引入延遲。與不同的天線極化相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)信號(hào)饋電線(F21、F22)將天線傾斜組件(54)連接到基站濾波器組件(50)基站濾波器組件(50)經(jīng)由相應(yīng)的饋電線(F21、F22)和天線傾斜組件(54)將來(lái)自基站(BS21、BS22)的信號(hào)路由到不同的天線極化。該組件還劃分來(lái)自兩個(gè)基站(BS21、BS22)之間的饋電線(F21、F22)的接收信號(hào)。每個(gè)天線極化與一個(gè)相應(yīng)基站(BS21或BS22)的發(fā)射和接收信號(hào)相關(guān)聯(lián)，并且與另一個(gè)基站(BS21或BS22)的極化分集信號(hào)相關(guān)聯(lián)。天線系統(tǒng)可以與以鄰近頻率操作的兩個(gè)或更多個(gè)基一起使用。
文檔編號(hào)H04B7/10GK101606332SQ200780049733
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2007年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月10日
發(fā)明者D·E·巴克, L·D·托馬斯, P·E·哈斯克爾, S·T·紐博爾德 申請(qǐng)人:昆特爾科技有限公司