CN101069366A - 蜂窝无线电的分区 - Google Patents

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CN101069366A CNA2005800414006A CN200580041400A CN101069366A CN 101069366 A CN101069366 A CN 101069366A CN A2005800414006 A CNA2005800414006 A CN A2005800414006A CN 200580041400 A CN200580041400 A CN 200580041400A CN 101069366 A CN101069366 A CN 101069366A
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Abstract

一种用于蜂窝无线电的天线装配(70)具有安装在矩形支撑物48的相应侧上并且产生四个天线覆盖范围扇区1A和1B以及扇区2和3的四个天线ANT 1A、ANT 1B、ANT 2和ANT 3。分离器/组合器单元(SCU)接收来自基站(42)的三个信号(1，2和3)，并且把信号1分离成功率相等的两个信号1A和1B。分离器/组合器SC1在发射模式中用作分离器且在接收模式中用作组合器。信号1A、1B、2和3分别连接到天线ANT 1A、ANT 1B、ANT 2和ANT 3。承载相同发射信号的分离信号天线ANT 1A、ANT 1B彼此不相邻：它们彼此隔开了与不同信号相关的另一扇区，并且因此没有充分重叠以显著影响通信。这避免了天线覆盖区中的信号干扰区域的形成，所述信号干扰区域将导致在那里局部不能获得信号。

Description

蜂窝无线电的分区
技术领域
本发明涉及蜂窝无线电的分区，也就是涉及一种采用发射/接收扇区的蜂窝无线电天线装配(antenna installation)操作的设备和方法。
背景技术
蜂窝移动无线电(较大众的说法是移动电话)的使用在继续扩展，并且对用户存在一种对于较高数据速率(业务吞吐量)的需求，这接着又要求附加的天线容量。可是，与此相对，负责用于规划或分区的权力机构与新的天线场地的建立甚至与向现有的天线场地增加另外的天线越来越相抵抗。因此，利用具有对环境的可见影响低的天线装配，蜂窝移动无线电网络的运营商正在使用覆盖范围的改善作为增加业务吞吐量的一种手段，并且正在任何可能的地方实现它。业务吞吐量可以通过如下手段来增加：(a)增加带宽，即：增加更多信道；(b)增加发射功率；(c)减少天线射束宽度；或(d)减少噪声功率。这些之中，带宽和发射有效辐射功率(EBP)受到运营商许可证条款的限制。运营商的选择处于减少水平或垂直天线射束宽度或天线噪声功率之间。在这里，噪声功率产生于传到由天线系统服务的相邻重叠区域(小区)或从相邻重叠区域(小区)中传出的信号之间的自干扰。天线射束宽度的降低也使其可能把增加了的发射射频(RF)能量引导到一个特定的地理区域，并使来自相邻小区的噪声功率最小化。
一个典型的现有技术蜂窝无线电天线装配有三个扇区，每一个的水平射束宽度为120度，该数值是在增益相对于天线瞄准线增益为10dB以下的那些点处测量而来。这样一个三扇区布局在使频分复用(FDM)系统中频率再用所需的频率数目最小化方面很有优势。而且，它具有六角形的方格，这对于用户的均匀空间分布增加了业务容量。运营商具有如下三个变量来优化这种天线装配的覆盖范围：(a)天线罩的机械下斜移或(b)天线罩的电下倾斜，和(c)馈送给每个扇区的功率。
如果天线装配要求增加的吞吐量，那么可以通过增加另外的基站来把三个扇区增加到六个：那么每个天线具有一个60度的水平射束宽度。它们通常被安装在单个三角形剖面的构台(gantry)上，并且它们被指出来覆盖一个360的弧形，相应的天线对在构台的每一侧上。
Watanabe等人的美国专利No.4,211,894公开了如下内容：将基站信号分离并再结合以使所有的信号被馈送给所有扇区。实际上，在相邻扇区之间始终存在空间重叠度，因此馈送所有信号到所有扇区引起干涉图案并且在重叠区域中引起必然的不可靠通信。
Schulz的美国专利No 6,611,511公开了如下内容：分离基站信号、延迟分离信号之一，然后重新组合信号并把它们馈送到单个扇区。这导致通信效率增加但并不增加覆盖范围。
US 5,714,957也公开了如下内容：在非分区布局中把发射信号分离为若干重叠射束。这允许天线覆盖范围提供与实际小区拓扑结构更好的匹配，但是在射束重叠区域中存在信号干扰并且业务吞吐量未改善。
发射机信号的分离还在Laiho、Wacker和Novosad的′RadioNetwork Planning And Optimisation For UMTS′(ISBN 0-471-48653-1)中被描述。这种方法有助于快速铺开，但是它在覆盖范围中产生信号干扰并且减少了业务吞吐量。
常规天线装配经常未与服务地区匹配良好。就此而论，道路通常被铺设成直的或者几乎如此，并且在市区道路是矩形网格状。类似地，铁路和河流通常在蜂窝站点的传播距离尺度(例如5km到15km)上是直的或者几乎如此。而且，可靠通信的用户密度和需要通常在运输公路上比其周围区域更高。基于120度或60度的扇区射束宽度的三个或六个扇区的天线装配：(a)不能被优化为覆盖用户的线路或矩形网格，并且(b)没有带角的支撑物，不允许在矩形建筑物侧面安装天线。而且，减少对一个扇区的功率电平以使小区间干扰最小化降低了这种安装的信息处理容量，没有实现所得到的额外功率被再分配给另一扇区。这样一种安装没有几个可变优化参数来优化覆盖范围，特别是对于非均匀用户空间分布或者当天线支撑布局结构与小区分区需求不匹配时。
发明内容
本发明的目的是提供一种替换形式的蜂窝无线电的天线装配。
本发明提供一种蜂窝无线电的天线装配，包括：用于把基站信号分离成多个分离信号的装置，以及用于把分离信号馈送给相应的天线的装置，这些天线具有彼此充分隔离以保证相互干扰对通信性能的影响可以忽略的射束。
本发明提供多个优点。它可配置来改善天线覆盖范围与地理区域的匹配以及功率电平与用户密度的匹配。这能够适于控制天线摇摆以及倾斜，适于多个运营商的天线共享以及适于发射与接收分集。这些改良之处通过在基站外增加的装置并且不必修改基站就可获得。
这些天线可以与不同增益的其它天线一起并入天线组件中。它们可以不必全都具有相同的射束宽度。所述其它天线中的至少一个的射束可以与一个或多个其它天线射束重叠。
天线装配可以包括用于相对于另一天线调整天线的发射功率和接收机灵敏度中的至少一个的装置，以及用于调整天线电摇摆和倾斜中的至少一个的装置。它可以包括被设置用于放大分离信号的功率放大器和用于分开接收信号并用于把它们路由给不同基站端口的滤波装置。
天线可以被设置用于发射极化分集。该装配可以包括组合装置，比如滤波装置或者为了天线共享用途用于组合多个基站发射信号的混合耦合装置。天线可以在四个运营商之间共享并且该装配被设置用于接收极化分集。
天线可以在使用相邻信号频率的多个运营商之间共享，该装配具有用于把信号分开成具有非相邻频率的组的装置、用于组合分组信号的装置以及用于把这些组组合来实现天线共享的装置。
该装配可以被设置用于发射分集以及用于运营商之间可调整的功率分配。天线电摇摆和倾斜以及功率分配是可调整的。
在另一方面中，本发明提供一种蜂窝无线电天线装配操作的方法，包括：把基站信号分离成多个分离信号，并把分离信号馈送到相应的天线，这些天线具有彼此充分隔离以保证相互干扰对通信性能的影响可以忽略的射束。
这些天线可以与不同增益的其它天线一起并入天线组件中。天线组件中的天线可以不必全都具有相同的射束宽度。所述其它天线中的至少一个的射束可以与一个或多个其它天线射束重叠。
天线装配可以包括用于相对于另一天线调整天线的发射功率和接收机灵敏度中的至少一个的装置，以及用于调整天线电摇摆和倾斜中的至少一个的装置。它可以包括被设置用于放大分离信号的功率放大器和用于分开接收信号并用于把它们路由给不同基站端口的滤波装置。
这些天线可以被设置用于发射极化分集。该装配可以包括组合装置，比如滤波装置或者为了天线共享用途用于组合多个基站发射信号的混合耦合装置。这些天线可以在四个运营商之间共享并且该装配被设置用于接收极化分集。
天线可以在使用相邻信号频率的多个运营商之间共享，该方法包括：把信号分开成具有非相邻频率的组、组合分组信号以及把这些组组合来实现天线共享。
该方法可以保证发射分集并且可以包括调整运营商之间的功率分配。这可以包括调整天线电摇摆和倾斜以及功率分配。
附图说明
为了可以更全面地理解本发明，现在将参考附图仅以实例的方式描述其实施例，在附图中：
图1示出了现有技术的三扇区天线装配；
图2说明了本发明的多扇区天线装配的一个实施例；
图3示出了本发明的四扇区天线装配；
图4说明了适合于用户的非均匀分布的本发明的四扇区天线装配；
图5与图4等效，除了它具有相等的射束宽度天线之外；
图6示出了用于本发明的多扇区天线装配中的功率分配模块；
图7是具有功率分配和接收机灵敏度控制的本发明的天线装配；
图8到10示出了具有彼此叠加或重叠但是重叠模式不同的扇区的本发明的天线装配；
图11示出了分离和延迟模块，用于实现天线摇摆或倾斜，或者用于实现天线摇摆和倾斜；
图12是使用图11模块来实现电倾斜的本发明的天线装配；
图13示出了具有分离信号扇区的本发明的天线装配，所述分离信号扇区具有独立且远程可调的电摇摆角度；
图14示出了具有改善的上行链路性能的本发明的天线装配；
图15示出了具有发射分集的本发明的天线装配；
图16示出了对分离信号扇区具有增加的功率的本发明的天线装配；
图17示出了具有低损耗信号组合、拥有非相邻频率的共享运营商和发射分集的本发明的天线装配；
图18示出了具有相邻频率的低损耗信号组合、两个共享运营商和发射分集的本发明的天线装配；
图19示出了具有相邻频率的低损耗组合和四个共享运营商但是没有发射分集的本发明的天线装配；
图20示出了具有相邻频率的低损耗组合、多个共享运营商和发射分集的本发明的天线装配；
图21示出了具有相邻频率的低损耗组合、五个共享运营商以及对于第一与第三运营商的功率分配的本发明的天线装配；
图22示出了用摇摆和倾斜实现信号分离的本发明的天线装配；
图23示出了用倾斜和功率分配实现信号分离的本发明的天线装配；以及
图24示出了实现信号分离、六个扇区天线共享和不同运营商分区需求的本发明的天线装配。
具体实施方式
参见图1，常规的现有技术天线装配10具有三个扇区12a、12b和12c，这些扇区具有相应的天线14a、14b和14c。每一个天线14a、14b和14c具有对相应水平辐射图案16a、16b和16c上的点(10dB以下的点)测量的120度的水平射束宽度，在此天线增益相对于天线瞄准线增益是10dB以下。天线罩14a、14b和14c被安装在三角形剖面的构台20的相应垂直面18a、18b和18c上。辐射图案16a、16b和16c是相应的天线覆盖范围图案。为了与由稍后描述的本发明的实施例提供的覆盖范围进行比较，参考场强线22(虚线)被示出。经由馈电线24a、24b和24c，天线罩14a、14b和14c与相应的基站扇区26a、26b和26c通信，每一扇区具有一个或多个端口。
诸如具有三个扇区的装配10之类的装配在使频分复用(FDM)系统中频率再用所需的频率数目最小化方面有优势。而且，装配10具有六角形的小区，这把均匀的用户空间分布的通信容量最大化。
装配10的运营商具有三个变量来优化天线覆盖范围，天线覆盖范围即是将与运营商的天线通信的用户区域：运营商的天线罩的机械下倾或电下倾、或者馈送给每个扇区12a、12b和12c的功率。如果天线装配要求增加的吞吐量，那么可以通过增加另外的基站并使用六个天线且每个具有60度的水平射束宽度来把扇区数目增加到六个。六个天线可以成对地安装在剖面为三角形的构台的垂直面上，并且被这样指向，即由发散射束为60度的天线对覆盖360弧形。
如果基站信号如现有技术中那样被分离并组合，以使所有的基站信号都被馈送给所有扇区，则干涉图案导致在相邻扇区之间引起重叠区域28a、28b和28c中的不可靠通信。
现有技术装配10有若干如下缺点：
1.射束宽度为120或60度的三扇区装配或六扇区装配无法被优化来覆盖用户的线路或矩形网格；
2.三扇区装配或六扇区装配不允许天线与矩形建筑物的侧齐平地方便安装。三角形的构台必须被安装在建筑物屋顶上；可替代地，三个天线可以被安装在建筑物的三侧之上，且它们中的两个远离第三个形成角度以满足120度的扇区需求。不论发生那种状况，视觉上都很碍眼；
3.减小给扇区的功率电平以使小区间干扰最小化降低了这种装配的信息容量，而不允许功率节省被再分配给另一扇区；以及
4.装配10可用的优化参数的数目不足以优化覆盖范围。
现在参考图2，本发明的天线装配40包括基站42，基站42具有与N扇区天线结构46连接的端口44a到44n，在此如所示N为8，但是N可以是从1向上的任何正整数。天线结构46具有由圆形射束图案1A、1B、2A、2B、3、4、N(A)和N(B)指示的天线扇区，这些圆形射束图案由相应的天线ANT 1A、ANT 1B、ANT 2A、ANT 2B、ANT 3、ANT 4、ANT(N)A和ANT(N)B限定。限定分离信号扇区N(A)和N(B)的虚线指示：N是如先前所指出的任意数，并且可根据任何特定的天线装配需求进行选择。在数字1、2或字母N之后的字符A或B(在N(A)和N(B)的情况下是在括号中)表示将接收相同(分离)基站信号(其将稍后被描述)的扇区，并且没有这些字符表示将接收未分离信号的扇区。天线ANT 1A等可以在建筑物的侧或天线构台48上。参考场强线50(虚线)被示出，它对应于没有信号分离的装配的覆盖区。
基站42具有扇区1到N，每一天线扇区1A、1B、2A、2B、3、4、N(A)和N(B)具有一个或多个端口。这些端口被标记为(未示出)TX是用于发射，且标记为RX是用于接收。通常使用单个TX/RX端口既用于发射又用于接收。通常还用具有单独的端口的天线加和减45度极化来实现极化分集。与个体极化相关的基站端口可以被标记为TX(+)/RX(+)以及TX(-)/RX(-)。严格来说，信号在天线装配内-即在从天线发射之前或者被天线接收之后-具有任意极化，但是把装配40和随后实施例内的信号称为被极化比较方便，因为它们在稍后被发射或者先前被接收时与天线处的极化相关。本发明同样适用于具有单个端口用于发射与接收信号的基站并且还适用于具有单独的发射与接收端口的那些基站。
基站端口经由诸如52之类的跳线连接到扇区分离和组合单元(SCU)的相应输入(未示出)。在常规装配10中，基站信号传到相应的天线扇区：在本发明的装配40中，至少一个信号(所示为三个)被SCU分离成传到相应分离信号扇区(比如1A和1B)的信号，否则它们将传到相应的天线扇区。未分离的基站信号无变化地通过SCU。
来自SCU的输出信号经由例如54的跳线连接到覆盖范围控制单元(CCU)的相应输入(未示出)，该覆盖范围控制单元在该实施例中是可选项。CCU可以具有一个或多个如下功能：
1.在分离信号扇区的总功率不变的限制之内按照任意比率把信号功率分发给分离信号扇区(忽略由非理想组件引起的小于1dB的不可避免的小损耗)；
2.为分离信号扇区的摇摆和倾斜控制的目的在两个或更多个信号路径之间分配早已分离的信号；以及
3.把摇摆和倾斜控制施加于传到天线扇区3和4的未分离信号。
如所示出的，CCU具有标记1AA、1AB、1BA、1BB等等的左手列561：这些表示CCU的列561正把预期用于分离信号扇区1A和1B的信号分别分离成信号对1AA/1AB和1BA/1BB。
与基站42、SCU和CCU相关的虚线58表示：它们可以用于可根据任何特定天线装配需求选择的任意数目的天线扇区1A等等。
天线结构46被如此配置以使从同一基站扇区(例如44a)导出的分离信号被馈送给不彼此相邻并因此不明显重叠的天线扇区：这些分离信号扇区在这个实例中是成对的，具有相同数字的前缀，并且它们由辐射或射束图案1A/1B、2A/2B、N(A)/N(B)表示。避免来自公共基站扇区的分离信号的重叠避免了在天线覆盖区中产生信号干扰区域，这种信号干扰区域将导致在一些区中不能获得信号。与同一基站扇区相关的分离信号扇区(例如1A，1B)在这个实例中彼此隔开至少一个其它天线扇区：例如分离信号扇区1A和1B沿顺时针方向彼此隔开扇区2A、N(B)和3以及沿逆时针方向彼此隔开扇区N(A)、2B和4。分离信号扇区1A和1B不是必需被其它扇区分开，因为如果不需要360度的覆盖范围则装配可能只具有两个分离信号扇区。对于实际的用途，不存在显著重叠的准则是：发射相同信号的分离信号天线彼此充分隔离，使得由于重叠引起的在它们的信号之间的任何干扰信号强度十分小，以致对与用户的手持机的通信造成的影响可以忽略。
正如已经说过的那样，SCU实现第一级分离。可选地，CCU可以实现第二级和第三级分离，图2只示出了第二级分离。这些分离级别产生如表1所示标记的SCU和CCU输出信号。
表1  分离信号标记
  扇区   分离信号标记
  第一级SCU分离  第二级CCU分离   第三级CCU分离
  1   1A1B  1AA，1AB1BA，1BB   1AAA，1AAB，1ABA，1ABB，1BAA，1BAB，1BBA，1BBB
  2   2A2B   2AA，2AB2BA，2BB   2AAA，2AAB，2ABA，2ABB，2BAA，2BAB，2BBA，2BBB
  3   2A3B   3AA，3AB3BA，3BB   3AAA，3AAB，3ABA，3ABB，3BAA，3BAB，3BBA，3BBB
为了完整地限定信号，它的极化以及TX或RX功能被加在括号中，因此完整的信号标记变成例如1AAA-TX、1AAA-RX(+)、1AAA-RX(-)等。虽然信号分离成两个在图2中示出，但是基站信号可以被分离成更大的数目以便馈送两个以上的分离信号扇区。
装配40的优点是：
1.天线扇区1A等可以具有多种配置中的任何一种，其允许改善天线覆盖范围与装配40所服务的地理区域的需求的匹配；
2.天线覆盖范围的改善通过在基站42外部增加的装置来获得并且不用对基站进行修改；以及
3.额外的硬件费用与增加另外一个基站到参考图1描述的现有技术装配上相比较而言会很小。
为了描述方便起见，在这里描述本发明的一些实施例，其中每个基站端口被用于发射与接收信号。如果基站具有单独的发射与接收端口，那么用于发射信号的信号分离硬件可以被复制用于接收信号。可是，如果来自分离扇区的接收信号未组合，则获得改良的上行链路载波噪声比(CNR)，并且这个优点可利用在此描述的任何一个实施例获得。为了描述方便起见并降低绘图复杂性，在此所描述的一些实施例只具有一个天线极化。常见的做法是使用双极化天线，在这种情况下，这些实施例同样应用于第二个极化。用于一个极化的硬件是用于另外一个极化的硬件的复制品。本发明的实施例还可以与利用塔上安装的放大器(TMA)和相关滤波器的天线一起使用。它们可以便利地使用紧密安装在天线构台上、或者齐平地或非常不明显地安装在建筑物的侧之上(这必然降低对环境的视觉影响)的扇形天线。
在这里所描述的所有实施例中，天线射束宽度被限定为低于天线瞄准线增益10dB的点的射束宽度。信号分离设备被示为定位于或接近每个相关的基站，因此天线参数(设置天线覆盖范围)可以便利地被设置而不必接近天线杆或构台或者天线本身。可是，如果方便的话，即如果在初次安装之后天线参数不需要调整，则信号分离设备可以与天线协同定位(co-locate)。如果是这样的话，那么将降低基站和天线组件之间的信号馈电线的数目。
现在参考图3，本发明的第二天线装配70被示出，它被设置用于再一次的信号分离。它与参考图2所描述的装配40等效，且某些元件被简化或省略。它的描述将集中在差异方面上。与先前描述的那些等效的部分被给予类似的参考标记。
装配70具有四个天线ANT 1A、ANT 1B、ANT 2和ANT 3，这四个天线产生四个天线覆盖范围扇区1A、1B、2和3。天线ANT 1A和ANT 1B是射束宽度为60度的分离信号天线，并且其它天线ANT 2和ANT 3具有120度的射束宽度。这些天线被安装在构台48或矩形建筑物的相应侧上。SCU接收来自基站42的三个信号1、2和3。使用分离器/组合器SC1，它把信号1分离成相等功率电平的两个信号1A和1B，每个比信号1小3dB。分离器/组合器SC1在发射模式中用作分离器用于输出信号，且在接收模式中用作组合器用于输入信号。信号1A、1B、2和3分别连接到天线ANT 1A、ANT 1B、ANT 2和ANT 3，即没有插入CCU。在相邻扇区之间在区域56处存在重叠度。
相比较于扇区2和3，把天线射束宽度从120度降低到60度使得分离信号扇区1A和1B中的瞄准线增益增加3dB。净效果是分离信号扇区1A和1B的最大场强与在扇区2和3中相同。这忽略了由于非理想特性引起的分离器/组合器SC1中的损耗，所述损耗是可以忽略的且通常为0.3dB。
天线装配70具有如下优点：
1.由于天线安装的几何形状，扇区1A、1B、2和3具有矩形网格对称性，并且将与城市道路和轨道系统良好匹配，如果这些城市道路和轨道系统具有类似对称性的话；
2.分离器/组合器SC1和第四天线及其馈电线的附加费用相比较于现有技术的三个天线装配10的费用来说较低；
3.天线覆盖范围改善无需修改基站42；
4.电倾斜和机械倾斜中的任一个或两者都可独立应用于天线1A和天线1B的射束，为天线覆盖范围的优化提供另外的选择；
5.分离信号扇区1A和1B不承载与它们的相邻扇区2和3相同的信号并且因此在重叠区域56中不生成干扰图案；
6.分离信号天线1A和1B具有被隔开两倍于天线的前后比率(通常为25dB)的端口(未示出)：这给出了至少两倍于该前后比率的隔离，当在它们的端口处测量时在这些天线之间的隔离通常总计为50dB。因此，即使当靠近地安装在同一构台48上时，这些天线之间的耦合也可以忽略；以及
7.天线1A、1B、2和3不需要相对于建筑物的侧或构台48倾斜地形成角度；相反，它们可以齐平地安装在方形建筑物的侧上，并且它们还可以难以觉察地与这样的建筑物整体安装在一起。
现在参考图4，本发明的第三种天线装配80被示出，它被设置用于再一次的信号分离，而且还用来覆盖用户的非均匀分布。它与参考图3所描述的装配70等效，且某些元件被修改。它的描述将集中在差异方面。与先前描述的那些等效的部分被给予类似的参考标记。
装配80具有四个天线ANT 1、ANT 2、ANT 3A和ANT 3B，这四个天线产生四个天线覆盖范围扇区1、2、3A和3B。与在前的实施例相反，现在天线ANT 1和ANT 2具有60度的射束宽度，且分离信号天线ANT 3A和ANT 3B具有120度的射束宽度。如前所述，SCU接收来自基站42的三个信号1、2和3。然而，分离器/组合器SC1现在位于来自基站42的信号3路径中，不是信号1的路径：它把信号3分离成比信号1小3dB的相等功率电平的两个信号3A和3B。信号1、2、3A和3B分别连接到天线ANT 1、ANT 2、ANT 3A和ANT 3B。
天线射束宽度从120度降低到60度使得扇区1和2中的瞄准线增益增加3dB。由于分离器SC1，分离信号扇区3A和3B具有低3dB的发射功率，并且由于分离器SC1中的异步接收信号的矢量组合，还具有低3dB的灵敏度来接收信号。这些功率参数用双向箭头82示出，其表示扇区天线的水平辐射图案和参考场强线50之间的差别。净效果是：忽略分离器/组合器SC1中的损耗，分离信号扇区3A和3B的最大场强比在扇区1和2中小6dB。扇区1和2因此与分离信号扇区3A和3B相比以及与现有技术120度的射束宽度天线相比，覆盖范围增加。因此覆盖范围可以通过适当选择天线射束宽度来优化。
现在参考图5，本发明的第四天线装配被示出，它被设置用于再一次信号分离并覆盖用户的非均匀分布，但是使用具有相等射束宽度的天线。除了它的四个天线ANT 1A、ANT 1B、ANT 2和ANT 3都具有90度的射束宽度的唯一不同之外，它与参考图3所描述的装配70等效。它的描述将集中在差异方面。与先前描述的那些等效的部分被给予类似的参考标记。使用射束宽度相等的天线的效果是：与扇区2和3相比，提供给分离信号扇区1A和1B的功率存在3dB的差值，但是所有四个天线ANT 1A等具有相同的瞄准线增益。3dB的功率差值用箭头82表示，表明了水平辐射图案84和86相对于参考场强线50的+1.25dB和-1.75dB的分离。
现在参考图6，其示出了对先前描述的SCU的一部分的修改110，以便在发射机下行链路功率分配和接收机灵敏度上提供控制。修改110将被称为功率分配模块。分离器/组合器SC1执行分离成相等功率的两个信号，并且具有第一输出SC1x，第一输出SC1x连接到180度混合耦合器H的第一输入Ha。它具有第二输出SC1y，第二输出SC1y连接到第一发射/接收双工滤波器F1d：滤波器F1d具有发射输出F1dt和接收输入F1di，其分别连接到发射与接收延时设备T1和T2。第二发射/接收双工滤波器F2d具有分别连接到延时设备T1和T2的发射输入F2dt和接收输出F2di，以及单个输入/输出线Lio，其连接到耦合器H的第二输入Hb。耦合器H具有总和与差值输出S和D，它们提供发射信号给分离信号扇区1A和1B以及从分离信号扇区1A和1B获得接收信号。它在S和D处提供发射信号输出，S和D是其输入Ha和Hb上的信号的矢量和与差。
如果从分离器/组合器SC1和第一发射/接收双工滤波器F1d中到达输入Ha和Hb的发射信号之间的相位差为零，则S处的耦合器总和输出是最大值，并且D处的差值输出为零。随着这些发射信号之间的相移的增加，总和输出功率降低并且差值输出功率提高。当这些发射信号的相位差为180度时，总输出为零而差值输出为最大值。因此，提供给分离信号扇区1A和1B的相对功率电平可通过改变此相位差而变化，这使用发射延时设备T1来实现。混合耦合器H、双工滤波器F1d与F2d以及分离器/组合器SC1在接收模式下以同样的方式操作，可是相反，在Ha和Hb处的接收信号(现在是混合耦合器输出)之间的时间延迟使用接收延时设备T2来实现。因为延时设备T1和T2连接在发射与接收双工滤波器F1d和F2d之间，所以它们可以被独立地设置以控制分离信号扇区1A和1B中的相对发射机功率和相对接收机灵敏度。如果不需要独立地设置发射功率和接收灵敏度，则双工滤波器F1d和F2d可以省略，并且使用单个延时设备代替T1和T2。
现在参考图7，功率分配模块110被示为并入第五天线装配120的SCU中，该第五天线装配具有射束宽度为60度的分离信号天线ANT1A和ANT 1B以及射束宽度为120度的扇区天线ANT 2和ANT 3。装配120另外与参考图5所描述的装配100等效，因此将不再被详细描述。与先前描述的那些等效的部分被给予类似的参考标记。
通过变化模块110中的发射延时设备T1，馈送给分离信号天线ANT 1A的发射功率可相对于馈送给分离信号天线ANT 1B的发射功率进行调整，但是给这些天线的总发射功率保持恒定。类似地，接收灵敏度可通过变化发射延时设备T2来进行调整。因此，具有较大地理区域或较大通信业务需求的分离信号扇区1A或1B可以利用比另一分离信号扇区1B或1A更高的功率或灵敏度来设置。这提供另外的自由度，用于优化扇区覆盖范围来增加到变化的电和机械天线倾斜的已确立技术上。
现在参考图8，第六个天线装配140被示出，并且与先前描述的那些等效的部分被给予类似的参考标记。装配140具有分离信号天线ANT 1A和ANT 1B以及天线ANT 2，所有都具有如所示的60度的窄射束宽度，但是可替代地是30度；和具有全向覆盖范围的扇区天线ANT 3。因此，在分离信号扇区1A、1B和扇区2之间没有重叠，但是分离信号扇区1A、1B和扇区2叠加在或叠置在扇区3上。装配120另外与参考图5所描述的装配100等效，因此将不再被详细描述。装配140适于具有由分离信号扇区1A、1B和扇区2覆盖的T形拓扑的道路或轨道交叉，并与由全向天线3覆盖的市区(localarea)都市化和业务相结合。
图9示出了装配140的修改版本140′。在这里，引入附加的分离器/组合器SC2来把第二基站信号2分离成信号2A和2B，并且扇区天线ANT 2被分别接收信号2A和2B的分离信号天线ANT 2A和ANT2B替换。装配140′适合于供服务于市区的天线ANT 3以及服务于铺设在矩形网格上的道路或轨道系统的分离信号扇区1A、1B、2A和2B使用。分离信号天线ANT 1A、ANT 1B、ANT 2A和ANT 2B具有窄射束宽度，并因此具有高增益，并且基本上把它们的覆盖范围限制到道路系统。装配140′另外与装配140等效并且将不再进一步描述。
现在参考图10，这示出了装配版本140′的进一步修改版本140″。在修改版本140″中，由分离信号天线ANT 1A、ANT 1B、ANT 2A和ANT 2B提供的覆盖范围主要指向全向天线ANT 3的覆盖范围外部。通过使用窄水平和垂直射束宽度天线用于ANT 1A、ANT 1B、ANT2A和ANT 2B并适当地控制天线倾斜来获得这个效果。修改版本140″另外与版本140′等效。
图11示出了分离和延迟模块150，用于实现参考图2描述的CCU中的分离信号扇区的天线摇摆和天线倾斜中的任一个或者两个。在输入152上的信号1A被分离器/组合器SC3分离为幅度相等的两个信号1AA和1AB。这些信号中的一个1AB然后相对于另外一个被可变延迟设备T3延迟或相移，并且接着两个信号都被输出到天线分离信号扇区1A(未示出)。类似的模块150用于图2中的其它天线。
现在参考图12，本发明的另一天线装配160被示出，它结合了分离和延迟模块150，用于实现天线倾斜，即相对于垂直线设置天线射束的倾斜度。与先前描述的那些等效的部分被给予类似的参考标记。除了从分离器/组合器SC1输出的信号1A和1B被相应的分离和延迟模块150进一步分离成相对相移信号对1AA/1AB和1BA/1BB(在这些对被馈送给相应的分离信号天线ANT 1A和ANT 1B之前)的唯一区别之外，装配160与参考图3描述的装配70等效。为了方便起见，与图2不同，分离和延迟模块150被并入SCU中。假设每一个天线ANT 1A和ANT 1B现在是这种天线：具有两个端口，并且电倾斜的角度能够通过施加于其端口的信号之间的相位差来设置。这实现了可远程且独立地调整分离信号扇区1A和1B中的电倾斜。已公开的国际专利申请No.WO 03/036756公开了通过两个天线输入之间的相位差可远程调整的电倾斜的角度。
装配160允许由分离信号扇区提供的覆盖范围被优化。如果只有一个分离信号扇区需要远程可调整的电倾斜，则可以省略分离和延迟模块150中的一个。
现在参考图13，本发明的另一天线装配170被示出，它结合了分离和延迟模块150，用于实现天线摇摆，即天线射束在水平平面内的移动。与先前描述的那些等效的部分被给予类似的参考标记。除了接收信号对1AA/1AB和1BA/1BB的分离信号天线ANT 1A和ANT 1B现在是具有两个端口和能够通过施加到其端口的信号之间的相位差设置的电摇摆角度的类型的唯一区别之外，装配170与装配160等效。这允许分离信号扇区1A和1B在虚线圆周的相邻对172和双向箭头174指示的位置之间摇摆。天线ANT 1A和ANT 1B具有两个或更多个垂直天线元件堆栈，其每一个是相控阵列天线组件。天线射束可以通过把相对相位调整到垂直堆栈而摇摆。装配170允许调整天线覆盖范围以容纳不均匀的用户地理分布。这将发生在例如主路大道是弯曲的而非直线的地方。
图14示出了本发明的天线装配180，它为分离信号扇区提供改良的上行链路接收的载波噪声比(CNR)。它与参考图3描述的装配70等效，且SCU被修改。它的描述将集中在差异方面。与先前描述的那些等效的部分被给予类似的参考标记。
基站42具有为分离信号扇区1A和1B共用的发射端口182a，而单独的接收端口182b和182c用于这些扇区。扇区2和3的发射/接收端口44b和44c如同先前所述的。
SCU具有第一和第二双工滤波器FL1和FL2，它们分开传到基站端口182a、182b和182c的信号以及从这些端口传出的信号。来自发射端口182a的发射信号被分离器/组合器SC1分离成两个信号，这两个信号分别传到第一和第二双工滤波器FL1和FL2的发射信道TX，并且从那里传到分离信号天线ANT 1A和ANT 1B。从这些天线返回的接收信号分别传到这些滤波器的接收信道RX，并从那里传到基站接收端口182b和182c。
在前面的实施例中，来自分离信号扇区1A和1B的接收信号在连接到单个基站端口44a之前被分离器/组合器SC1组合。来自这些扇区的接收信号是异步的，即它们在幅度或相位上不匹配，并因此在分离器/组合器SC1中存在3dB的矢量组合损耗。这些接收信号现在绕过分离器/组合器SC1并被馈送给相应的基站接收端口182b和182c。分离信号扇区接收信号的3dB矢量组合损耗通过这种手段来避免。而且，与用于扇区2和3的120度天线相反，使用60度天线用于分离信号扇区1A和1B在前面提及的方向性增益方面给出3dB的改善。避免3dB矢量附加损耗和3dB方向性增益改善的组合意味着扇区1A和1B的总上行链路增益改善了6dB。
在蜂窝装配中，通常由于用户手持机的有效辐射功率(ERP)与基站天线装配的ERP相比较低是上行链路的缺点。ERP是发射机功率和天线定向增益的乘积，小于任何损耗。手持机因此在具有较低发射功率和基本上不定向的天线上加重了缺陷。上行链路方向中的6dB改善因此导致上行链路通信性能以及手持机电池寿命的明显改善。这在农村中提供优势，在农村，提高的上行链路性能允许基站间隔更大。如图14所示的引入滤波器FL1和FL2的修改可以并入本发明的任何实施例中。
现在参考图15，本发明的天线装配200被示出，它提供发射极化分集。它与参考图3描述的装配70等效，且SCU被再一次修改。它的描述将集中在差异方面。与先前描述的那些等效的部分被给予类似的参考标记。假设每一个天线ANT 1A和ANT 1B现在是对于不同极化信号的输入具有不同端口的类别。
基站42具有六个端口202a到202e：在这些端口之中，第一和第二端口202a和202b分别为分离信号扇区1A和1B提供正(+)和负(-)极化发射信号。这些发射信号均被相应的分离器/组合器SC1、SC2分离为相等功率信号。分离器SC1为天线ANT 1A和ANT 1B的正极化输入提供信号，其负极化输入接收由分离器SC2提供的信号。在多路传播环境中，发射分集(和接收分集)在覆盖范围和容量方面给出了进一步的改善。可以类似地实施接收分集。
图16示出了预期对分离信号扇区提供增加的功率的本发明的天线装配220。它与参考图14描述的装配180等效，且SCU被再一次修改。与先前描述的那些等效的部分被给予类似的参考标记。
装配180和220之间的区别是功率放大器PA1和PA2被插入在从分离器/组合器SC1到滤波器FL1和FL2的发射信道的相应发射信号路径中。这些功率放大器的引入需要接收信号与滤波器FL1和FL2中的发射信号分开，这提供了如前所述的上行链路改善。功率放大器PA1和PA2提供功率增加的发射信号给分离信号扇区1A和1B，这允许这些分离信号扇区覆盖下述中的任一个：
1.与装配180相同的地理区域，没有功率放大器但是业务吞吐量增加；或者
2.扩展的地理区域同时保持业务吞吐量。
分离信号扇区1A和1B中的增加的功率电平还引入降低相关天线ANT 1A和ANT 1B的射束宽度的选择以便进一步改善覆盖范围。装配220允许增加上行链路和下行链路覆盖范围和容量，避免了对第二基站的需要。
现在参考图17，本发明的天线装配240被示出，它提供由不同的基站运营商共享的发射分集和天线，同时还保证如先前实施例中的信号分离。假设两个运营商都没有在使用邻近的相邻频率，即所述相邻频率不能通过具有实际可行的衰减梯度作为频率函数的常规滤波器分开。装配240组合不同的运营商信号同时避免使用引入3dB功率损耗的混合组合器。使用此类组合器是现有技术的共同特点。
装配240与具有十二个端口(六个发射端口和六个接收端口)的基站(未示出)一起使用。在这个实例中它被三个运营商使用，但是运营商的数目可以大于此数目。每个运营商具有两个相应的发射端口用于分别发射正(+)和负(-)极化信号和两个相应的接收端口用于分别接收这些信号。所有三个运营商的正极化发射与接收端口通过连接242被链接到第一组合滤波器CF1：此滤波器包含正极化发射带通滤波器FTX1(+)、FTX2(+)和FTX3(+)，且通频带集中在相应的运营商频率上并连接到相应的发射端口。它还包含单个正极化接收带通滤波器FRX(+)，且通频带足够宽以包含全部三个运营商频率。接收带通滤波器FRX(+)连接到正极化三向分离器SP1(+)，该分离器SP1(+)提供输出信号给相应的基站运营商接收端口。
正极化发射与接收带通滤波器FTX1(+)、FTX2(+)、FTX3(+)和FRX(+)连接到具有输出线路244A(+)和244B(+)的双向分离器SP2(+)：这些输出线路连接到两个分离信号天线ANT 1A和ANT 1B的正极化端口P1A+和P1B+。这些天线和两个其它ANT 2和ANT 3被安装在矩形支撑物SR的相应侧上。
装配240对于负极化具有等效的部件，即具有发射与接收带通滤波器FTX1(-)、FTX2(-)、FTX3(-)和FRX(-)的第二组合滤波器CF2，其中最后一个连接到三向分离器SP1(-)，该分离器SP1(-)提供信号给基站运营商接收端口。滤波器FTX1(-)、FTX2(-)、FTX3(-)和FRX(-)连接到具有输出线路244A(-)和244B(-)的双向分离器SP2(-)：这些输出线路连接到分离信号天线ANT 1A和ANT 1B的负极化端口P1A-和P1B-。
装配240的操作如下。在发射模式中，来自基站的正极化和负极化信号经由相应的发射带通滤波器FTX1(+)等和FTX1(-)等的组传送以便提供正极化和负极化输入给分离信号天线ANT 1A和ANT 1B。发射带通滤波器FTX1(+)等和FTX1(-)等允许发射与接收信号的低损耗组合，并且它们还禁止在基站处来自一个运营商发射机的发射信号传到另一个此类发射机并禁止由不希望有的互调(频率混合)产物引起基站接收机的灵敏度降低。
在接收模式中，正极化和负极化信号从分离信号天线ANT 1A和ANT 1B传送，并且正极化信号被可转换地用作组合器的分离器SP2(+)组合。类似地，来自这些天线的负极化信号被分离器SP2(-)组合。正极化和负极化信号被接收带通滤波器FRX(+)和FRX(-)滤波，然后分别在SP1(+)和SP1(-)处被分离：这提供正极化和负极化接收信号给每个运营商的基站。基站处的接收信号输入被选择性地接收，以使运营商能够从每个运营商所接收的三个接收信号频率中过滤他们自己的信号频率。装配240说明了当天线被多个运营商共享时本发明的信号分离和分离信号天线技术可被使用。
现在参考图18，本发明的天线装配260被示出，它被设置用于发射分集和低损耗组合，且两个运营商共享天线并使用相邻的频率：在这里，相邻频率是如此靠近的频率以致于它们无法通过具有实际可行的衰减梯度作为频率函数的常规滤波器分开。
装配260与参考图17描述的装配等效，且运营商数目降低为两个以及SCU(P)被混合分离和组合器单元HSCU替换。运营商数目的降低是为了说明方便起见，稍后将描述可以容纳更多的运营商。装配260的描述将集中在与图17相比的区别上。与先前描述的那些等效的部分被给予类似的参考标记。
来自基站(未示出)的正极化运营商信号被馈送给HSCU中的180度的第一混合耦合器(混合)H1的相应输入ln(1)a和ln(2)a。在这里，它们彼此相加和相减以分别在输出Sa和Da处提供和信号以及差信号。第一混合H1的和输出Sa连接到天线ANT 1A的正极化端口P1A+，且这个混合的差输出Da连接到天线ANT 1B的正极化端口P1B+。因此，端口P1A+和P1B+在发射模式中接收正极化输入信号。类似地，负极化运营商信号被第二混合H2形成和信号以及差信号并分别馈送给负极化端口P1A-和P1B-。混合H1和H2是可转换的，因此在接收模式中，它们以同样的方式在反方向上操作以提供单独的运营商信号。
在上行链路方向上，由于已接收的信号被混合H1和H2分离成两个路径，因此这些已接收的信号引起3dB损耗。这个损耗通过分离信号天线ANT 1A和ANT 1B的方向性的3dB增加来恢复，即60度射束宽度代替120度。通过使用参考图14所述的技术可以获得上行链路性能的进一步改善。装配260提供本发明的分离信号方法的覆盖范围好处，同时组合来自多个运营商的信号。根据前面所述的实施例，运营商信号可以具有相邻的频率并且两个运营商可以使用发射分集以及接收分集。
现在参考图19，本发明的天线装配280被示出，它被设置用于低损耗信号组合，且四个运营商共享天线并使用相邻的频率。装配280与参考图18所描述的装配等效，且共享运营商Op.1到Op.4的数目增加到四个并且使用滤波器/分离器组件282组合或分离它们的信号。它提供接收分集但不提供发射分集。
滤波器/分离器组件282具有四个发射/接收滤波器单元284a到284d，每个单元包含相应的TX滤波器和RX滤波器，其中后者连接到相应的双向分离器286a、286B、286c或286d。每一个运营商Op.1到Op.4具有或者与正极化天线发射信号相关或者与负极化天线发射信号相关(即如所示的TX(+)或TX(-))，但是不能与两者同时相关的单个发射端口(未示出)。每个运营商Op.1等还具有两个接收端口(未示出)用于分别接收正极化和负极化接收信号，即如所示的RX(+)和RX(-)，并且保证接收分集。
在发射模式中，来自第一和第二运营商Op.1和Op.2的发射信号分别在284a和284b处被TX滤波。然后它们被第一混合H1组合并且作为和信号以及差信号馈送给分离信号天线ANT 1A和ANT 1A的正极化端口P1A+和P1B+。同样地，在284c和284d处滤波并被第二混合H2组合之后，这些天线的负极化端口P1A-和P1B-接收来自第三和第四运营商0p.3和Op.4的发射信号。
在接收模式中，来自正极化天线端口P1A+和P1B+的接收信号被第一混合H1组合并作为和信号以及差信号传送，用于在284a和284b处进行RX滤波。同样地，来自负极化天线端口P1A-和P1B-的合成接收信号被第二混合H2组合并作为和信号以及差信号传送，用于在284c和284d处进行RX滤波。然后四个得到的滤波合成接收信号的每一个在分离器286a到286d中的相应一个处被分离成两个。来自第一分离器286a的分离接收信号传到第一和第四运营商Op.1和Op.4的RX(+)输入端口。来自第二分离器286b的分离接收信号传到第二和第三运营商Op.2和Op.3的RX(+)输入端口。来自第三分离器286c的分离接收信号传到第二和第三运营商Op.2和Op.3的RX(-)输入端口。来自第四分离器286d的分离接收信号传到第一和第四运营商Op.1和Op.4的RX(-)输入端口。
在上行链路方向上，由于已接收的信号被混合H1和H2分离成两个路径并且在分离器286a到286d处被进一步分离成两路，因此这些已接收的信号引起6dB损耗。这是为了使每个运营商能接近接收信号的两种极化。通过60度天线ANT 1A和ANT 1B的增益的增加可把6dB损耗降低为3dB损耗，或者如果使用30度天线，则该6dB损耗可以消除。可替代地，如果塔上安装的放大器(TMA)被并入天线组件280中，那么在保持120度天线的同时可以消除6dB分离损耗的影响。此外，如果TMA结合射束宽度比120度更窄且因此方向性增益更高的分离信号天线一起使用，那么装配280根据提高的方向性提供上行链路改善。
现在参考图20，本发明的天线装配300被示出，它被设置用于低损耗信号组合，且五个运营商共享天线。装配300的运营商可以具有相邻的频率并且发射极化分集和接收极化分集都被提供。装配300与参考图19所描述的装配等效，且共享运营商的数目增加到五个并且连同它们的频率一起被标记为1到5。使用滤波器/分离器组件302组合或分离运营商信号，该滤波器/分离器组件302是组件282的修改版本，具有附加的发射滤波器TX以处理附加信号和分集。与先前描述的那些等效的部分被给予类似的参考标记。
为了这个实施例的目的，假设运营商频率为1、2、3、4和5的顺序，即频率2与频率1和3相邻，频率3与频率2和4相邻，频率4与频率3和5相邻。因此奇数编号的频率1、3和5形成第一非相邻的频群，偶数编号的频率2和4形成第二非相邻的频群。
基站(未示出)具有五个发射端口TX和五个接收端口RX用于两个极化的每一个，如在304(+)和304(-)所示的正极化和负极化。这为每个运营商提供四个端口，即发射与接收端口TX和RX，用于每个极化。滤波器/分离器组件302具有四个组合滤波器306a到306d，其包含接收滤波器RX和二或三个发射滤波器TX。在发射模式中，具有正极化和负极化的发射信号的第一非相邻的频群(奇数频率1，3和5)分别被馈送给第一和第三组合滤波器306a和306c。同样地，具有正极化和负极化的第二非相邻的频群(偶数频率2和4)分别被馈送给第二和第四组合滤波器306a和306c：所有这十个发射信号在TX1等处被带通滤波，然后来自每个组合滤波器306a、306b、306c或306d的发射信号被组合到单个相应的TX滤波器输出线路308a、308b、308c或308d上。
在第一和第二滤波器输出线路308a和308b上的正极化发射信号被第一混合H1组合，以及在第三和第四滤波器输出线路308c和308d上的具有负极化的那些信号被第二混合H2组合，用于提供给分离信号天线ANT 1A和ANT 1B。在其它方面中，装配300如先前结合参考图19描述的实施例所讨论的那样进行操作，尽管两个双向接收信号分离器286a和286c已经被三向接收信号分离器310a和310c替换以保证运营商从四个增加到五个。运营商的数目可以通过添加另外的组合滤波器306来增加。
图21示出了本发明的天线装配320，它被预期用于提供可调整的发射功率和接收灵敏度(功率分配)。它与参考图20描述的装配300等效，且作为组件302的一个版本的滤波器/分离器组件322被修改为去除混合并替代图6所示的种类的分离器和模块。它的描述将集中在差异方面。与先前描述的那些等效的部分被给予类似的参考标记。
装配320和300之间的区别是：在装配320中，来自运营商的全部发射信号是单个极化，并且它们被功率分配模块110a或110b(运营商Op.1和Op.3)或被相等功率的双向分离器324c到324e(运营商Op.2、Op.4和Op.5)分离成A和B信号。发射信号的第一非相邻的频群(奇数频率1，3和5)现在具有信号A和B的子群，其分别被馈送给第一和第三组合滤波器306a和306c。同样，发射信号的第二非相邻的频群(偶数频率2和4)现在具有信号A和B的子群，其分别被馈送给第二和第四组合滤波器306a和306c：所有这十个发射信号在TX1等处被带通滤波，然后来自每个组合滤波器306a、306b、306c或306d中的发射信号被组合到单个相应的TX滤波器输出线路308a、308b、308c或308d上。混合组合器现在是不需要的，因为这些滤波器输出早已如所要求的那样被分离和组合用于输入到分离信号天线ANT 1A和ANT 1B。在其它方面中，装配320如先前结合参考图20描述的实施例所讨论的那样进行操作。这个实施例说明功率分配、摇摆和倾斜、以及信号分离的技术可以应用于共享的天线装配。
现在参考图22，本发明的天线装配340被示出，它与参考图3所描述的装配70等效，且SCU被修改以保证天线摇摆和倾斜。与先前描述的那些等效的部分被给予类似的参考标记。在44a处的基站输出信号被分离器SC4分离以提供相等幅度的信号1A和1B，它们作为输入被提供给两个分离和延迟模块150A和150B。这些模块把信号1A和1B分离成相应的信号对1AA/1AB和1BA/1BB，以便为分离信号天线ANT 1A和ANT 1B提供摇摆信号。
信号对1AA/1AB和1BA/1BB都进一步被相应的分离和延迟模块150AA/150AB和150BA/150BB的成组的对分离，并且这提供八个天线输入信号1AAA、1AAB、1ABA、1ABB、150BAA、150BAB、150BBA和150BBB。附图标记以1A开始的天线输入信号被输入到分离信号天线ANT 1A，并且附图标记以1B开始的天线输入信号被输入到分离信号天线ANT 1B。这些天线被实现为天线堆栈。输入对150iaa/150iab和150iba/150ibb一起组合到模块对150AA/150AB等保证了每一个天线ANT 1A和ANT 1B中的全部堆栈一起倾斜。这个实施例允许独立地并同时就摇摆和倾斜两个方面控制分离信号扇区1A和1B的覆盖范围。
图23示出了本发明的天线装配340，它并入与参考图21和22描述的装配320和340的那些等效的特征。它具有SCU，该SCU被修改以保证一些天线倾斜并保证其它天线提供可调整的发射功率和接收灵敏度。与先前描述的那些等效的部分被给予类似的参考标记。
在44a和44b处的基站发射信号被馈送给相应的分离和延迟模块150a和150b：模块150a将其信号分离成倾斜信号1a和1b用于提供给第一天线ANT 1，模块150b将其信号分离成倾斜信号2a和2b用于提供给第二天线ANT 2。可替代地，倾斜信号2a和2b可以用作摇摆信号。
在44c处的第三基站发射信号被馈送给功率分配模块1103，它把该信号分离成信号3A和3B。信号3A和3B变成分离信号天线ANT3A和ANT 3B的输入信号并提供可调整的发射功率和接收灵敏度。
现在参考图24，示出预期用于具有不同分区需求的共享运营商Op.1和Op.2的六扇区共享的天线装配400。运营商Op.1具有两个基站42a和42b，每个基站为三扇区天线装配提供端口，并且每个端口连接到相应的天线组合单元ACU。运营商Op.2具有一个基站42c，其为三扇区天线装配提供端口，并且其每个端口信号被相应的分离器SPa、SPb或SPc分离成两个信号。这得到来自基站42c的总共六个信号，并且这些信号中的每一个连接到相应的天线组合单元ACU。每个天线组合单元ACU因此接收来自每个运营商Op.1和Op.2的一个信号，并组合这些信号用于提供给相应共享的天线380a到380f。
图24可以被修改为提供四扇区天线共享。如果运营商Op.1具有两个基站42a和42b，每个基站提供两个输出，并且如果只有运营商Op.2输出中的一个被分离成两个信号，那么存在来自每个运营商的四个信号、四个天线组合单元ACU和四个共享的天线。

Claims (38)

1.一种用于蜂窝无线电的天线装配，包括：用于把基站信号分离成多个分离信号的装置，以及用于把所述分离信号馈送给相应天线的装置，这些天线具有彼此充分隔离以保证相互干扰对通信性能的影响可以忽略的射束。
2.根据权利要求1的天线装配，其中所述天线是与不同增益的其它天线一起并入天线组件中的分离信号天线。
3.根据权利要求2的天线装配，其中不是所有的所述天线都具有相同的射束宽度。
4.根据权利要求2的天线装配，其中所述其它天线中的至少一个具有与一个或多个扇区或分离信号天线重叠的射束。
5.根据权利要求1的天线装配，包括用于相对于另一天线调整天线的发射功率和接收机灵敏度中的至少一个的装置。
6.根据权利要求1的天线装配，包括用于调整天线电摇摆和倾斜中的至少一个的装置。
7.根据权利要求1的天线装配，包括用于分开接收信号并把它们路由给不同基站端口的滤波装置。
8.根据权利要求1的天线装配，其中所述天线被设置用于发射分集。
9.根据权利要求1的天线装配，包括被设置用于放大分离信号的功率放大器。
10.根据权利要求1的天线装配，包括用于为了天线共享的目的组合多个基站发射信号的装置。
11.根据权利要求10的天线装配，其被设置用于发射极化分集。
12.根据权利要求10的天线装配，其中该组合装置包括滤波装置或混合耦合装置。
13.根据权利要求1的天线装配，其中所述天线在四个运营商之间被共享。
14.根据权利要求13的天线装配，其被设置用于接收极化分集。
15.根据权利要求1的天线装配，其中所述天线在使用相邻信号频率的多个运营商之间被共享，该装配具有用于把所述信号分成具有非相邻频率的组的装置、用于组合分组的信号的装置以及用于把这些组组合来实现天线共享的装置。
16.根据权利要求15的天线装配，其被设置用于发射分集。
17.根据权利要求15的天线装配，其被设置用于在运营商之间可调整的功率分配。
18.根据权利要求1的天线装配，其被设置用于可调整的天线电摇摆和倾斜。
19.根据权利要求1的天线装配，其被设置用于可调整的天线电倾斜和功率分配。
20.一种蜂窝无线电天线装配的操作的方法，包括：把基站信号分离成多个分离信号，并把这些分离信号馈送到相应的天线，这些天线具有彼此充分隔离以保证相互干扰对通信性能的影响可以忽略的射束。
21.根据权利要求20的方法，其中所述天线是与不同增益的其它天线一起并入天线组件中的分离信号天线。
22.根据权利要求21的方法，其中不是所有的所述天线都具有相同的射束宽度。
23.根据权利要求21的方法，其中所述其它天线中的至少一个具有与一个或多个扇区或分离信号天线重叠的射束。
24.根据权利要求20的方法，包括相对于另一天线调整天线的发射功率和接收机灵敏度中的至少一个。
25.根据权利要求20的方法，包括调整天线电摇摆和倾斜中的至少一个。
26.根据权利要求20的方法，包括进行滤波以便分开接收信号并把它们路由给不同基站端口。
27.根据权利要求20的方法，其中所述天线被设置用于发射分集。
28.根据权利要求20的方法，包括放大分离信号。
29.根据权利要求20的方法，包括为了天线共享的目的组合多个基站发射信号。
30.根据权利要求29的方法，其被设置用于发射极化分集。
31.根据权利要求29的方法，其中该组合装置包括滤波装置或混合耦合装置。
32.根据权利要求20的方法，其中所述天线在四个运营商之间被共享。
33.根据权利要求32的方法，其采用接收极化分集。
34.根据权利要求20的方法，其中所述天线在使用相邻信号频率的多个运营商之间被共享，并且该方法包括：把所述信号分成具有非相邻频率的组、组合分组的信号以及把这些组组合来实现天线共享。
35.根据权利要求34的方法，其采用发射分集。
36.根据权利要求34的方法，包括调整运营商之间的功率分配。
37.根据权利要求20的方法，包括调整天线电摇摆和倾斜。
38.根据权利要求20的方法，包括调整天线电倾斜和功率分配。
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