CN102948017A - 具有分布式放大器的有源电调倾斜天线设备 - Google Patents

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Abstract

在本发明的多个实施例中，一种用于无线发射或接收通信信号的设备可以包括：多个有源元件，用于无线发射或接收通信信号；以及多个有源模块，对应地耦合到所述多个有源元件，并且被配置为与所述多个有源元件中的相应有源元件协作，其中所述多个有源模块中的各个有源模块包括：电源放大器，被配置为对要发射的通信信号进行放大；以及低噪声放大器，被配置为对接收的通信信号进行放大，其中所述多个有源模块中的各个有源模块还包括：第一移相器，被配置为对要发射的通信信号进行移相；以及第二移相器，被配置为对接收的通信信号进行移相。可以描述并请求保护其他实施例。

Description

具有分布式放大器的有源电调倾斜天线设备
技术领域
本公开总地涉及无线通信，具体地涉及用于无线通信网络的天线系统。
背景技术
无线通信技术的进步促进了无线通信网络的广泛使用。这些无线通信网络的示例可以包括用于移动通信的全球系统(GSM)、码分多址(CDMA)、宽带码分多址(WCDMA)、全球微波接入互操作性(WiMAX)、长期演进(LTE)、等等。天线是这些无线通信网络中、特别是基站中较为重要的元件。天线组件可以包括与一个或多个有源部件相耦合的天线阵列，所述有源部件可以包括功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)、以及各种滤波器和双工器。
为了生成天线阵列在指定覆盖区域上发射射频(RF)信号所需的功率量，常常在功率放大器中使用尺寸较大的空腔滤波器，使得功率放大器不适于户外安装。因此，典型无线网络基站可以将包括功率放大器的有源部件配置为室内单元。有时可能将比100英尺更长的馈线(也称为馈电线)用于向天线阵列运送包括RF信号的由功率放大器生成的能量。
馈线的长度可能不利地影响灵敏度和要发射的RF信号与接收的RF信号之间的均衡。例如，在具有6个有源元件的基站天线组件中，功率放大器可能生成20瓦功率。但是，在考虑内部传输损耗的情况下，每个有源元件可能仅具有发射2瓦的能力。为了缩短馈线的长度，一些基站可以将包括放大器在内的部分或全部有源部件安装为靠近天线阵列的室内单元。可以使用跳线将有源部件与天线阵列耦合。但是，这可能不能完全解决问题，因为仍可能存在可归因于跳线的显著的信号损耗。
此外，越来越多的定向天线阵列正被倾斜可调天线阵列取代。基站可以对天线倾角进行机械或电气控制和调节。机械倾斜可以指将天线结构物理倾斜至所需束角。电气倾斜可以指通过操纵信号相位来使信号方向倾斜，这可以典型地通过电机调节到天线阵列的有源元件的馈线长度来实现。但是，通过电机调节馈线长度进行的倾角调节的分辨率可能较为粗糙，一般大约为1度。
随着无线通信系统的大规模应用和部署，成本控制可能变得愈发重要。通常，功率放大器可能构成全部系统成本的较大比例，因为功率放大器的成本可能随发射功率的增大而指数增加。此外，天线组件的其他部件，例如分频器、组合器和双工器等，可能也需要被设计来在高功率额定值下或以高功率容限操作，从而也可能不希望地增加了整个系统的成本。
发明内容
在本公开的多个实施例中，一种用于无线发射或接收通信信号的设备可以包括：多个有源元件，用于无线发射或接收通信信号；以及多个有源模块，对应地耦合到所述多个有源元件，并且被配置为与所述多个有源元件中的相应有源元件协作，其中所述多个有源模块中的各个有源模块包括：电源放大器，被配置为对要发射的通信信号进行放大；以及低噪声放大器，被配置为对接收的通信信号进行放大，其中所述多个有源模块中的各个有源模块还包括：第一移相器，被配置为对要发射的通信信号进行移相；以及第二移相器，被配置为对接收的通信信号进行移相。
在本公开的多个实施例中，一种用于通过天线组件来无线发射信号的方法可以包括：通过多路功率分配器(divider)接收要发射的信号；通过多路功率分配器分配要发射的信号，以产生多个分配的信号以分别提供给多个有源模块；通过所述多个有源模块中的各个有源模块对所述多个分配的信号分别进行移相和放大，以产生多个放大信号；以及通过多个有源元件将所述多个放大信号中的各个放大信号分别发射到自由空间中。
附图说明
图1是示出了具有分布式放大器的示例有源电调倾斜天线组件的框图，
图2是示出了具有分布式放大器的示例有源电调倾斜天线组件的更详细框图，
图3是示出了示例有源模块的框图，
图4是示出了用于发射RF信号的示例操作的一部分的流程图，
图5是示出了用于接收RF信号的示例操作的一部分的流程图，
所有附图均根据本公开多个实施例布置。
具体实施方式
在以下详细说明中，参考了作为详细说明的一部分的附图。在附图中，类似符号通常表示类似部件，除非上下文另行指明。具体实施方式部分、附图和权利要求书中记载的示例性实施例并不是限制性的。在不脱离在此所呈现主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施例，且可以进行其他改变。应当理解，在此一般性描述以及附图中图示的本公开的各方案可以按照多种不同配置来布置、替换、组合、分割和设计，这里明确考虑到了所述多种不同配置。
在本公开的多个实施例中，一种用于无线发射或接收通信信号的设备可以包括：多个有源元件，用于无线发射或接收通信信号；以及多个有源模块，对应地耦合到所述多个有源元件，并且被配置为与所述多个有源元件中的相应有源元件协作；其中所述多个有源模块中的各个有源模块包括：电源放大器，被配置为对要发射的通信信号进行放大；以及低噪声放大器，被配置为对接收的通信信号进行放大。在本公开的多个实施例中，所述多个有源模块中的各个有源模块还可以包括：第一移相器，被配置为对要发射的通信信号进行移相；以及第二移相器，被配置为对接收的通信信号进行移相。
在多个实施例中，所述设备还可以包括多路功率分配器，耦合到所述多个有源模块，并且被配置为在所述多个有源模块之间分配所述要发射的通信信号。在其他实施例中，所述设备还可以包括控制单元，被配置为调节所述多个有源模块中的各个有源模块的所述第一移相器和所述第二移相器，以有效地实现所需倾角。
在多个实施例中，所述多个有源模块中的各个有源模块还可以包括第一双工器，被配置为在所述多个有源模块中的相应有源模块中，使得要发射的通信信号和接收的通信信号共享所述多个有源模块中的相应有源模块和对应的有源元件之间的第一通信路径。在其他实施例中，所述多个有源模块中的各个有源模块还可以包括第二双工器，被配置为在所述多个有源模块中的相应有源模块中，使得要发射的通信信号和接收的通信信号共享所述多个有源模块中的相应有源模块和多路功率分配器之间的第二通信路径。
在多个实施例中，所述多个有源模块中的各个有源模块还可以包括：第一旁路装置，被配置为将要发射的通信信号路由到所述多个有源元件中的对应有源元件；以及第二旁路装置，被配置为响应于所述多个有源模块中的相应有源模块的故障或断电，将接收的通信信号路由到处理单元。在其他实施例中，所述多个有源元件和所述多个有源模块集可以集成为单个单元。
在多个实施例中，所述设备可以是配置用于GSM、CDMA、WCDMA、WiMAX或LTE基站的天线组件。在其他实施例中，所述装置可以是配置用于GSM、CDMA、WCDMA、WiMAX或LTE网络的基站。
在多个实施例中，一种用于通过天线组件来无线发射信号的方法可以包括：通过多路功率分配器接收要发射的信号；通过多路功率分配器分配要发射的信号，以产生多个分配的信号以分别提供给多个有源模块；通过所述多个有源模块中的各个有源模块对所述多个分配的信号分别进行移相和放大，以产生多个放大信号；以及通过多个有源元件将所述多个放大信号中的各个放大信号分别发射到自由空间中。在其他实施例中，通过所述多个有源模块中的各个有源模块进行移相还可以包括通过由耦合到所述多个有源模块的控制单元确定的相移量来对分配的信号进行移相，以有效地实现所需倾角。
在多个实施例中，所述方法还可以包括：通过天线组件接收包括控制信号和要发射的信号的组合信号；通过天线组件从组合信号提取控制信号，并将控制信号提供给控制单元，以控制要施加到所述多个有源模块的相移量。在其他实施例中，所述方法还可以包括：通过控制单元监视所述多个有源模块的状态，并将所述多个有源模块的状态提供给处理单元。
在多个实施例中，一种用于通过天线组件来无线发射信号的方法可以包括：通过多路功率分配器接收要发射的信号；通过多路功率分配器分配要发射的信号，以产生多个分配的信号以分别提供给多个传输模块；通过控制单元检测断电或出于故障状况下的有源模块；通过控制单元经由旁路装置将分配的信号路由到有源元件而不对分配的信号进行移相和放大；以及通过有源元件将对应的分配的信号发射到自由空间中。
在多个实施例中，一种用于通过天线组件来无线接收信号的方法可以包括：通过多个有源元件来从自由空间无线接收多个信号；通过多个有源模块对所述多个信号进行移相和放大，以产生多个放大信号；通过多路功率组合器将所述多个放大信号组合为组合信号；以及将组合信号提供给室内单元以进一步处理所述组合信号。在其他实施例中，所述多个有源模块可以与所述多个有源元件集成为单个单元。在其他实施例中，通过多个有源模块进行移相还可以包括将信号移相由耦合到所述多个有源模块的控制单元所确定的相移量，以有效地实现所需倾角。
在多个实施例中，一种用于无线发射或接收射频信号的系统可以包括：处理单元，被配置为生成要发射的射频信号和处理接收的射频信号；多路功率分配器，经由馈线耦合到处理单元；多个有源模块，耦合到多路功率分配器，其中所述多个有源模块中的各个有源模块包括发射模块和接收模块，其中发射模块包括功率放大器和第一移相器，用于对要发射的射频信号进行放大和移相，接收模块包括低噪声放大器和第二移相器，用于对接收的射频信号进行放大和移相；控制单元，耦合到所述多个有源模块，用于控制通过有源模块施加到射频信号的相移以实现所需倾角；以及多个有源元件，对应地耦合到所述多个有源模块中的相应有源模块，以将要发射的射频信号发射到自由空间中，并且接收从自由空间接收的射频信号。在其他实施例中，多路功率分配器、控制单元、所述多个有源模块和多个有源元件可以集成到单个单元中。
在多个实施例中，所述多个有源模块中的各个有源模块还可以包括：第一旁路装置，被配置为将要发射的射频信号路由到所述多个有源元件中的对应有源元件；以及第二旁路装置，被配置为在相应有源模块处于故障状况下或断电时，将接收的射频信号路由到处理单元，而不由所述多个有源模块中的相应有源模块处理。
在多个实施例中，所述多个有源模块中的各个有源模块还可以包括第一双工器，被配置为使得要发射的射频信号和接收的射频信号共享所述多个有源模块中的相应有源模块和多路功率分配器之间的第一通信路径。在多个实施例中，所述多个有源模块中的各个有源模块还可以包括第二双工器，被配置为使得要发射的射频信号和接收的射频信号共享所述多个有源模块中的相应有源模块和所述多个有源元件中的对应有源元件之间的第二通信路径。
在多个实施例中，控制单元可以耦合到处理单元，并且进一步被配置为监视所述多个有源模块的操作状态和向处理单元提供所述状态。在其他实施例中，处理单元可以进一步被配置为向控制单元提供所需倾角。
图1是示出了根据本公开多个实施例的具有分布式放大器的示例有源电气倾斜天线组件100的框图。对于所示实施例，天线组件100可以包括天线阵列110和多个有源部件120。为了说明的简易起见，图1中仅示出了一个有源部件120。天线阵列110可以是用于发射和接收RF信号的物理天线结构的一部分，所述物理天线结构可以安装在室外以用于无线通信系统。天线阵列110可以包括多个有源元件111(有时称为发射天线)，和多个寄生元件例如反射器112和导向器113。
有源元件111的示例可以包括单极天线、偶极天线或微带/贴片天线。天线阵列110的有源元件111可以向空中发射RF信号/从空中接收RF信号，并且可以与有源部件120耦合。包括反射器112和导向器113在内的寄生元件可以用于增加天线的增益。寄生元件可以不直接连接到有源部件120，并且对于天线组件100而言可以是可选的。
有源部件120可以包括多个有源模块121和多路功率分配器/组合器124。有源模块121可以包括功率放大器122和低噪声放大器123。本公开后面的部分将提供有源模块121的进一步细节及其与多路功率分配器/组合器124的交互的进一步细节。有源部件120还可以包括图1未示出的一个或多个电源、控制单元、双工器或滤波器。
在多个实施例中，有源部件120可以经由馈线与处理单元130耦合。处理单元130可以生成要发射的RF信号、处理接收的RF信号，以及控制/监视包括有源部件120在内的天线组件100的行为。在其他实施例中，处理单元130可以是室内或室外基站单元。
在多个实施例中，每个有源模块121(包括该有源模块121的功率放大器122和低噪声放大器123)可以耦合到对应的有源元件111。通过使用分布式功率放大器122代替单个放大器，并通过将功率放大器122放置在有源元件111附近以减小馈线上的信号损耗，可以因此降低每个功率放大器122的必需功率输出额定值。例如，如果在使用单个功率放大器时可能需要地电平处20瓦的功率输出用于基站，则通过将功率要求分布到六个功率放大器122，每个功率放大器122可以仅需要生成大约2瓦功率。因此，馈线中的发射信号可以是低功率信号，针对天线组件100的其他部件(例如滤波器、双工器、和/或多路功率分配器/组合器124)的功率容限额定值或功率要求也可以对应地降低。这可以降低天线组件的总成本，进而可以降低基站和无线通信网络的成本。
此外，由于可以降低有源部件120的功率额定值，也可以减小有源部件120的多个部件的物理尺寸。例如，在功率放大器122中可以使用较小的电介质滤波器代替较大的空腔滤波器，使得能够集成有源部件120的多个部件。在多个实施例中，每个有源部件120可以集成在印刷电路板(PCB)上，因此天线组件100可以包括多个电路板。在其他实施例中，有源部件120和天线阵列110可以都集成到单个PCB上。
此外，通过用多个分布式低噪声放大器123代替基站处的单个低噪声放大器，并且通过将分布式低噪声放大器123放置在有源元件111附近，馈线中的损耗可能不会直接劣化系统噪声性能。因此，还可以改善系统噪声性能、系统灵敏度和系统容量。
尽管图1仅示出了特定数目的有源元件111和有源部件120，但是在其他实施例中，可以使用更多或更少数目的部件。在多个实施例中，图1示出的一些部件还可以被进一步分割或组合。例如，多路功率分配器/组合器124可以被分配为分配器部分和组合器部分，等等。
图2是示出了根据本公开多个实施例的具有分布式放大器的示例性有源电气倾斜天线组件200的更详细框图。在多个实施例中，如图所示，天线组件200可以包括天线阵列210和有源部件220。天线阵列210可以具有六个有源元件211。每个有源元件211可以耦合到有源模块221。有源模块221可以耦合到多路功率分配器/组合器223、控制单元214、和电源215。处理单元230可以分别耦合到多路功率分配器/组合器223和控制单元214。
在多个实施例中，如图所示，处理单元230生成的RF信号可以首先被多路功率分配器/组合器223分配。多路功率分配器/组合器223可以将分配的RF信号提供给有源模块221。有源模块221可以对分配的RF信号进行滤波、移相和功率放大，以产生放大RF信号，然后放大RF信号可以被提供给天线阵列210的每个有源元件211以便在空中发射。
在多个实施例中，可以通过对应的有源模块221对天线阵列210的有源元件211在空中接收的RF信号进行滤波、放大和移相，然后由多路功率分配器/组合器223进行组合并提供给处理单元230以供进一步处理。在本公开的后面部分将提供天线组件200的包括RF信号的发射和接收在内的操作方法的进一步细节。
在多个实施例中，电源215可以向包括有源模块221在内的天线组件200的多个部件供电。控制单元214可以控制由每个有源模块221引入的相移量，以实现所需倾角。由于RF信号的总倾角可以由每个有源元件211发射的组合RF信号确定，每个有源元件211可能具有或不具有相同的相移量。在一些实施例中，控制单元214还可以监视有源模块221和/或有源元件211的状态，并向处理单元230提供状态更新。
图3是示出了根据本公开多个实施例的有源模块221的示例有源模块221的框图。在多个实施例中，每个有源模块221可以对应地耦合到天线阵列210的有源元件211。有源模块221还可以耦合到多路功率分配器/组合器223。有源模块221可以包括发射模块320、接收模块310、和双工器331和332。发射模块320可以进一步包括功率放大器321、移相器322和旁路装置313。有源元件211还可以包括图2未示出的其他部件，例如滤波器。
在多个实施例中，多路功率分配器/组合器223可以经由双工器332向发射模块320提供分配的RF信号。双工器332可以使得发射模块320和接收模块310共享到多路功率分配器/组合器223的单个通信路径。类似地，双工器331可以使得发射模块320和接收模块310共享到有源元件211的单个通信路径。在多个实施例中，如果无线通信网络是频分双工网络，则双工器332和331可以是频分双工器。如果无线通信网络时是否双工系统，则双工器332和331可以由开关代替。
在多个实施例中，移相器322可以向分配的RF信号施加所需相移。每个移相器322生成和施加的精确相移量可以由控制单元214控制。类似地，移相器312可以在多路功率分配器/组合器223对接收RF信号进行组合并提供给处理单元230之前，针对接收RF信号生成和施加所需相移。移相器312和322可以由集成模拟或数字电路中常用的部件(例如分立二极管)实现。由于移相器312和322的较精确控制，移相器312和322可以提供比通过电机调节馈线长度的方法更高的倾角调节分辨率。在一些实施例中，倾角调节分辨率可以低至约0.5度。
在多个实施例中，功率放大器321可以放大相移信号。由于天线组件200的总功率要求在多个功率放大器321之间分布，并且通过将多个功率放大器321放置在有源元件211附近降低了馈线上的信号损耗，每个功率放大器321可以仅需要产生总功率输出的一部分。对于具有六个有源元件的天线阵列，如果在使用单个功率放大器时在基站中地电平处可能需要20瓦的功率输出，则通过使用六个功率放大器321的分布组，每个功率放大器321仅需要产生约2瓦的功率输出。由于现今可以购买到功率容限高达10瓦的电介质滤波器，可以通过可能物理上更小和更适于集成的电介质滤波器实现功率放大器321。
在多个实施例中，低噪声放大器311可以用于放大天线阵列210的有源元件211接收的RF信号。通过将低噪声放大器311放置在有源元件211附近，或通过将有源模块221与有源元件211集成为单个单元，可以缩短有源元件211与低噪声放大器311之间的距离。因此，有源元件211与低噪声放大器311之间的信号损耗可以更小，从而获得更出色的系统噪声性能、更好的系统灵敏度和更高的系统容量。
在多个实施例中，控制单元214可以监视包括发射模块320、接收模块310及其子部件在内的有源模块221，以确保有源模块221如所希望的那样正常操作，并且向处理单元230报告有源模块221的操作状态。如果控制单元214在特定有源模块221处检查到故障，则控制单元214可以自发地或在处理单元230的控制下使能(即，激活)旁路装置313或旁路装置323。当旁路装置323被使能时，旁路装置323可以把要发射的RF信号路由到有源元件211而不经过移相器322或功率放大器321。类似地，当旁路装置313被使能时，旁路装置313可以把从天线阵列210接收的RF信号路由到多路功率分配器/组合器223，并最终路由到处理单元230而不经过低噪声放大器311和移相器312。旁路装置313和323可以保持天线组件200操作(尽管在较低性能水平上)，同时隔离并由网络管理员解决故障。控制单元214还可以在断电期间使能旁路装置313和旁路装置323。根据环境，控制单元214可以选择仅使能特定故障有源模块221的旁路装置313和/或旁路装置323，或者使能所有有源模块221的旁路装置313和/或旁路装置323。
图4是示出了根据本公开多个实施例的用于发射RF信号的操作的一部分的流程图。在多个实施例中，如图所示，在框410处，处理单元230可以生成RF信号以供发射，并在框421处生成控制信号。控制信号可以包括用于控制单元214调节天线阵列的倾角和/或使能旁路装置313和/或323的信息。在框420处，复用器(例如偏置器)可以组合RF信号和控制信号。在框430处，可以经由馈线向天线组件200发射RF信号和由天线组件200接收RF信号。在框440处，天线组件200可以首先从组合RF和控制信号中提取控制信号，并将控制信号转发到控制单元214。随后在框450处，可以通过多路功率分配器/组合器223分配RF信号并分发至有源模块221的组。在框460处，可以在控制单元214的控制下将分配的RF信号提供给发射模块320，并通过移相器322进行移相。在框470处，可以通过功率放大器321对移相RF信号进行放大。在框480处，可以将放大后的移相RF信号提供给每个有源元件211并在空中发射。通过能够从处理单元230接受组合RF和控制信号，天线组件200可以与现有基站基础设施兼容，并且可以影响已有的天线控制协议，例如天线接口标准组(AISG)定义的协议。
本领域技术人员将理解，针对这里公开的这些和其他处理及方法，可以以不同顺序实现处理和方法中执行的功能。此外，所描述的操作仅作为示例提供，一些操作可以是可选的、组合为更少的操作，或扩展为附加的操作，而不偏离所公开实施例的主旨。
图5是示出了根据本公开多个实施例的用于接收RF信号的操作的一部分的流程图。在框510处，有源元件211可以接收RF信号并将其转发到接收模块310。接收的RF信号可以在框520处由低噪声放大器311放大，在框530处由移相器312进行移相，在框540处由多路功率分配器/组合器223进行组合。在框550处，可以将组合的接收RF信号与控制信号进一步组合。控制信号可以包括控制单元214正向处理单元230报告的一个或多个有源模块221的状态。在框570处，可以将组合的控制和RF信号提供给处理单元230并由处理单元230处理。在框571处，处理单元230可以通过使用复用器(例如偏置器)从组合的控制和RF信号中提取控制信号。控制信号可以向处理单元230指示可能需要调节天线组件200的倾角，或者可能需要使能旁路装置313和/或323。处理单元230可以随后相应地发出控制信号。
本公开不限于在本申请中描述的具体示例，这些具体示例意在说明不同方案。本领域技术人员清楚，不脱离本公开的精神和范围，可以做出许多修改和变型。本领域技术人员根据之前的描述，除了在此所列举的方法和装置之外，还可以想到本公开范围内功能上等价的其他方法和装置。这种修改和变型应落在所附权利要求的范围内。本公开应当由所附权利要求的术语及其等价描述的整个范围来限定。应当理解，本公开不限于具体方法、试剂、化合物组成或生物系统，这些都是可以改变的。还应理解，这里所使用的术语仅用于描述具体示例的目的，而不应被认为是限制性的。
至于本文中任何关于多数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以从多数形式转换为单数形式，和/或从单数形式转换为多数形式，以适合具体环境和应用。为清楚起见，在此明确声明单数形式/多数形式可互换。
本领域技术人员应当理解，一般而言，所使用的术语，特别是所附权利要求中(例如，在所附权利要求的主体部分中)使用的术语，一般地应理解为“开放”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”等)。本领域技术人员还应理解，如果意在所引入的权利要求中标明具体数目，则这种意图将在该权利要求中明确指出，而在没有这种明确标明的情况下，则不存在这种意图。例如，为帮助理解，所附权利要求可能使用了引导短语“至少一个”和“一个或多个”来引入权利要求中的特征。然而，这种短语的使用不应被解释为暗示着由不定冠词引入的权利要求特征将包含该特征的任意特定权利要求限制为仅包含一个该特征的实施例，即便是该权利要求既包括引导短语“一个或多个”或“至少一个”又包括不定冠词(例如，不定冠词应当被解释为意指“至少一个”或“一个或多个”)；在使用定冠词来引入权利要求中的特征时，同样如此。另外，即使明确指出了所引入权利要求特征的具体数目，本领域技术人员应认识到，这种列举应解释为意指至少是所列数目(例如，不存在其他修饰语的短语“两个特征”意指至少两个该特征，或者两个或更多该特征)。
另外，在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。本领域技术人员还应理解，实质上任意表示两个或更多可选项目的转折连词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，都应被理解为给出了包括这些项目之一、这些项目任一方、或两个项目的可能性。例如，短语“A或B”应当被理解为包括“A”或“B”、或“A和B”的可能性。
基于以上描述，应当理解这里已经为了说明的目的描述了本公开的多个实施例，在不偏离本公开范围和精神的情况下可以做出多种修改。这里所公开的多个实施例不是限制性的，本公开的真实范围和精神由所附权利要求表征。

Claims (20)

1.一种用于无线发射或接收通信信号的设备，所述设备包括：
多个有源元件，用于无线发射或接收通信信号；以及
多个有源模块，对应地耦合到所述多个有源元件，并且被配置为与所述多个有源元件中的相应有源元件协作；
其中所述多个有源模块中的各个有源模块包括：功率放大器，被配置为对要发射的通信信号进行放大；以及低噪声放大器，被配置为对接收的通信信号进行放大，以及
其中所述多个有源模块中的各个有源模块还包括：第一移相器，被配置为对要发射的通信信号进行移相；以及第二移相器，被配置为对接收的通信信号进行移相。
2.根据权利要求1所述的设备，还包括：耦合到所述多个有源模块的多路功率分配器，被配置为在所述多个有源模块之间分配所述要发射的通信信号。
3.根据权利要求1所述的设备，还包括：控制单元，被配置为调节所述多个有源模块中的各个有源模块的所述第一移相器和所述第二移相器，以有效地实现所需倾角。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个有源模块中的各个有源模块还包括：第一双工器，被配置为使要发射的通信信号和接收的通信信号能够共享所述多个有源模块中的各个有源模块和对应有源元件之间的第一通信路径。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个有源模块中的各个有源模块还包括：第二双工器，被配置为使要发射的通信信号和接收的通信信号能够共享所述多个有源模块中的各个有源模块和多路功率分配器之间的第二通信路径。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个有源模块中的各个有源模块还包括：第一旁路装置，被配置为将要发射的通信信号路由到所述多个有源元件中的对应有源元件；以及第二旁路装置，被配置为响应于所述多个有源模块中的各个有源模块的故障或断电，将接收的通信信号路由到处理单元。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个有源元件和所述多个有源模块集成为单个单元。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备是配置用于GSM、CDMA、WCDMA、WiMAX或LTE基站的天线组件。
9.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备是配置用于GSM、CDMA、WCDMA、WiMAX或LTE网络的基站。
10.一种用于通过天线组件来无线发射信号的方法，所述方法包括：
通过多路功率分配器接收要发射的信号；
通过多路功率分配器分配要发射的信号，以产生多个分配的信号以分别提供给多个有源模块；
通过所述多个有源模块中的各个有源模块对所述多个分配的信号分别进行移相和放大，以产生多个放大信号；以及
通过多个有源元件将所述多个放大信号中的各个放大信号发射到自由空间中。
11.根据权利要求10所述的方法，其中通过所述多个有源模块中的各个有源模块进行移相还包括：通过由耦合到所述多个有源模块的控制单元确定的相移量来对分配的信号进行移相，以有效地实现所需倾角。
12.根据权利要求10所述的方法，还包括：
通过天线组件接收包括控制信号和要发射的信号的组合信号；
通过天线组件从组合信号中提取控制信号；
通过天线组件将控制信号提供给控制单元，以控制要施加到所述多个有源模块的相移量；以及
通过天线组件将要发射的信号提供给所述多路功率分配器。
13.根据权利要求10所述的方法，还包括：
通过控制单元监视所述多个有源模块的状态，并将所述多个有源模块的状态提供给处理单元。
14.一种用于无线发射或接收射频信号的系统，所述系统包括：
处理单元，被配置为生成要发射的射频信号和处理接收的射频信号；
多路功率分配器，经由馈线耦合到处理单元；
耦合到多路功率分配器的多个有源模块，其中所述多个有源模块中的各个有源模块包括发射模块和接收模块，发射模块包括功率放大器和第一移相器，用于对要发射的射频信号进行放大和移相，接收模块包括低噪声放大器和第二移相器，用于对接收的射频信号进行放大和移相；
耦合到所述多个有源模块的控制单元，用于控制通过有源模块施加的相移以实现所需倾角；以及
对应地耦合到所述多个有源模块中的各个有源模块的多个有源元件，将要发射的射频信号发射到自由空间中，并且接收从自由空间接收的射频信号。
15.根据权利要求14所述的系统，其中多路功率分配器、控制单元、多个有源模块和多个有源元件集成到单个单元中。
16.根据权利要求14所述的系统，其中所述多个有源模块中的各个有源模块还包括：第一旁路装置，被配置为将要发射的射频信号路由到所述多个有源元件中的对应有源元件；以及第二旁路装置，被配置为在各个有源模块发生故障或断电的情况下，将接收的射频信号路由到处理单元，而不由所述多个有源模块中的各个有源模块处理。
17.根据权利要求14所述的系统，其中所述多个有源模块中的各个有源模块还包括：第一双工器，被配置为使要发射的射频信号和接收的射频信号能够共享所述多个有源模块中的各个有源模块和多路功率分配器之间的第一通信路径。
18.根据权利要求14所述的系统，其中所述多个有源模块中的各个有源模块还包括：第二双工器，被配置为使要发射的射频信号和接收的射频信号能够共享所述多个有源模块中的各个有源模块和所述多个有源元件中的对应有源元件之间的第二通信路径。
19.根据权利要求14所述的系统，其中控制单元可操作地耦合到处理单元，并且进一步被配置为监视所述多个有源模块的操作状态并向处理单元提供所述状态。
20.根据权利要求14所述的系统，其中处理单元进一步被配置为向控制单元提供所需倾角。
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