JP2008520136A - 少なくとも1つの送信ユニットを送受信アンテナへ接続する装置 - Google Patents

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Abstract

本発明は、送信フィルタを備えた送受信デュプレクスフィルタ、第1の入力側、第2の入力側および出力側を備えたカップリング回路、および、それぞれ入力側および出力側を備え、各送信ユニットに配属された2個のワンウェイアテネータを有し、カップリング回路の第1の入力側が第2のアテネータの出力側に接続されている、少なくとも1つの送信ユニットを送受信アンテナへ接続する装置に関する。各アテネータの入力側は対応する送信ユニットに固定かつ解離可能に接続され、さらに送信フィルタの入力側、カップリング回路の第2の入力側、カップリング回路の出力側および第1のアテネータの出力側も固定かつ解離可能に接続できるように構成され、少なくとも1つの送信信号が選択的に送信フィルタの入力側へ接続される。

Description

本発明は請求項1の上位概念記載の少なくとも1つの送信ユニットを送受信アンテナへ接続する装置に関する。
基地局では受信を改善するためにいわゆる"アンテナコンバイニング受信法"が使用される。その際、加入者機から送信された加入者信号は、一般に、2個のアンテナシステムを介して2個の受信信号として基地局で受信される。個々の受信信号は例えば信号品質または受信レベルを考慮して評価される。その後、例えば2個の受信信号のうち一方が選択され、さらに処理される。
送信側で見ると、双方のアンテナシステムとも送信信号に対する送信アンテナとして用いられる。例えばTDMA無線通信システムでは一般に、2個、4個または8個の"キャリアユニット"と称される送信ユニットが2個の送信アンテナへ接続され、つまり各送信アンテナに対して1個、2個または4個の送信ユニットが設けられている。各送信ユニットは加入者信号の伝送に用いられる搬送波周波数を形成する。搬送波周波数を接続するために、各送信アンテナに対して1つずつモジュールを備えたいわゆる"デュプレクサ増幅器マルチカプラ"DUAMCOが使用される。
図4には、2個の送信ユニットの送信信号TX1a,TX1bを2個の送受信アンテナANT1,ANT2へ接続する従来技術の第1の装置が示されている。
ここに示されている装置は2個の送信ユニットの送信信号を2個の送受信アンテナへ接続するので、"DUAMCO2:2"と称される。
第1のモジュールM1はワンウェイアテネータ(単方向線路)AS1を含み、このワンウェイアテネータの入力側に図示されていない送信ユニットの第1の送信信号TX1aが印加される。ワンウェイアテネータはアイソレータ、サーキュレータまたはこれらに似た機能を有するモジュール群として実現することもできる。ワンウェイアテネータAS1の出力側は送受信デュプレクスフィルタDF1の送信フィルタTXに接続されている。
第1の送信信号TX1aはワンウェイアテネータAS1、送信フィルタTXおよびモジュール群BiasTEEを介して第1の送受信アンテナANT1へ供給され、そこから送信される。
モジュール群BiasTEEは給電電圧の供給およびアンテナの近傍に配置される付加的な"タワーマウンテッド増幅器"TMAに対するシグナリングのために用いられる。このためにモジュール群BiasTEEはモジュール群CTRL,TMAに接続されている。モジュール群ASUはアンテナ監視に用いられる。
第1のモジュールM1はさらに選択的に接続される2個の"低ノイズ増幅器"LNA11,LNA12を含む。第1の送受信アンテナANT1で受信された加入者信号は、モジュール群BiasTEEおよび送受信デュプレクスフィルタDF1の受信フィルタRXを介して、選択的に接続される増幅器LNA11,LNA12へ達する。受信信号を制御するために付加的に減衰回路D1が設けられ、これは2個の増幅器LNA11,LNA12間に配置される。
第2の増幅器LNA12は4個の出力側RX1〜RX4を介して図示されていない対応する4個の受信ユニットまたはキャリアユニットに接続されている。さらに第2の増幅器LNA12の出力側には出力側RXCA1が結合されている。
第2のモジュールM2は第1のモジュールM1と同じ構造で構成されており、図示されていない第2の送信ユニットの第2の搬送波周波数TX1bを第2の送受信アンテナANT2へ接続するために用いられる。相応に第2のモジュールM2は送受信デュプレクスフィルタDF2,モジュール群BiasTEE,ワンウェイアテネータAS2,選択的に接続される増幅器LNA21,LNA22および減衰回路D2を有する。
図5には4個の送信ユニットの送信信号を2個の送受信アンテナへ接続する従来技術の第2の装置が示されている。
ここに示されている装置は、4個の送信ユニットの送信信号を2個の送受信アンテナへ接続するので、"DUAMCO4:2"と称される。
第1のモジュールM1は図示されていない2個の送信ユニットの送信信号TX1,TX2を第1の送受信アンテナANT1へ接続するために用いられる。
図4と比べて異なっているのは、第1のモジュールM1が2個のワンウェイアテネータAS11,AS12を有しており、その出力側がそれぞれカップリング回路Coupler1の各入力側へ接続されている点である。2個のワンウェイアテネータAS11,AS12の入力側には2個の送信信号TX1,TX2が印加される。各ワンウェイアテネータはアイソレータ、サーキュレータまたはこれらに似た機能を有するモジュール群として実現することもできる。
カップリング回路Coupler1により2個の送信信号TX1,TX2は結合され、送受信デュプレクスフィルタDF1の送信フィルタTXを介して第1の送受信アンテナANT1へ供給され、そこから送信される。
受信のためのモジュール群およびその制御については図4に則して説明したのと同様である。
第2のモジュールM2は第1のモジュールM1と同じ構造で構成されており、図示されていない第2の送信ユニットの2個の搬送波周波数を第2の送受信アンテナANT2へ接続するために用いられる。相応に第2のモジュールM2は送受信デュプレクスフィルタDF2,モジュール群BiasTEE,2個のワンウェイアテネータAS21,AS22およびカップリング回路Coupler2を有する。
3dBカプラとして構成されたカップリング回路Coupler1,Coupler2の利用されていないポートはそれぞれ負荷抵抗に接続される。
図6には8個の送信ユニットの送信信号を2個の送受信アンテナへ接続する従来技術の第3の装置が示されている。
ここに示されている装置は、8個の送信ユニットの送信信号を2個の送受信アンテナへ接続するので、"DUAMCO8:2"と称される。
第1のモジュールM1は図示されていない4個の送信ユニットの送信信号TX1〜TX4を第1の送受信アンテナANT1へ接続するために用いられる。
図5と比べて異なっているのは、第1のモジュールM1が4個のワンウェイアテネータAS11〜AS14を有し、その出力側がそれぞれカップリング回路Coupler1の各入力側へ接続されている点である。4個のワンウェイアテネータAS11〜AS14の各入力側には4個の送信信号TX1〜TX4が印加される。各ワンウェイアテネータはアイソレータ、サーキュレータまたはこれらに似た機能を有するモジュール群として実現することもできる。
カップリング回路Coupler1により4個の送信信号TX1〜TX4が結合され、送受信デュプレクスフィルタDF1の送信フィルタTXを介して第1の送受信アンテナANT1へ供給され、そこから送信される。
受信のためのモジュール群およびその制御については図5に則して説明したのと同様である。ただし第2の増幅器LNA12は第1のモジュールM1の8個の出力側へ接続されている。
第2のモジュールM2は第1のモジュールM1と同じ構造で構成されており、図示されていない第2の送信ユニットの4個の搬送波周波数を第2の送受信アンテナANT2へ接続するために用いられる。相応に第2のモジュールM2は送受信デュプレクスフィルタDF2,4個のワンウェイアテネータAS21〜AS24およびカップリング回路Coupler2を有する。
各カップリング回路Coupler1,Coupler2の利用されていないポートはそれぞれ負荷抵抗に接続される。
図4〜図6に示されている装置はそれぞれ基地局の固定の要素である。したがって基地局では、きわめて大きなコストをかけて部品を交換しないかぎり、例えば4個の搬送波周波数または4個の送信ユニットから8個の搬送波周波数または8個の送信ユニットへ拡張できない。
したがって本発明の課題は、僅かなコストで拡張可能な少なくとも1つの送信ユニットを送受信アンテナへ接続する装置を提供することである。
この課題は請求項1の特徴部分に記載の構成により解決される。本発明の有利な実施形態は従属請求項に記載されている。
本発明の装置によれば、固定かつ解離可能な接続を用い、必要に応じて拡張ユニットを接続することにより、1個の送信ユニットの送信信号から4個の送信ユニットの送信信号までを1個の送受信アンテナへ簡単に接続することができるようになる。
本発明の装置はモジュール方式で構成される。つまり低コストな2個のモジュールを使用して"DUCOM2:2"または"DUCOM4:2"または"DUCOM8:2"を実現することができる。
本発明によれば、送信ユニットの増大に対して僅かなコストで基地局を後から拡張することができる。
以下に本発明を図示し、詳細に説明する。図1には少なくとも1つの送信ユニットを送受信アンテナへ接続する本発明の装置が示されている。図2には少なくとも3つの送信ユニットを送受信アンテナへ接続する本発明の拡張ユニットが示されている。図3には図1の装置に図2の拡張ユニットを接続した装置が示されている。図4には2個の送信ユニットを2個の送受信アンテナへ接続する従来技術の第1の装置が示されている。図5には4個の送信ユニットを2個の送受信アンテナへ接続する従来技術の第2の装置が示されている。図6には8個の送信ユニットを2個の送受信アンテナへ接続する従来技術の第3の装置が示されている。図4〜図6については既に説明した。
図1には少なくとも1つの送信ユニットを送受信アンテナへ接続する本発明の装置が示されている。
この装置はモジュールM11,M21の形態で示されている。送信側で見ると、第1のモジュールM11は、それぞれ入力側および出力側を備えた第1のワンウェイアテネータAS11および第2のワンウェイアテネータAS12、および、第1の入力側E1,第2の入力側E2および出力側Aを備えた第1のカップリング回路K11を含む。さらに第1のモジュールM11は送受信デュプレクスフィルタDF11を有しており、その送信フィルタFTX11を介して第1の送受信アンテナANT11へ所定の送信信号が供給され、そこから送信される。
各ワンウェイアテネータはアイソレータ、サーキュレータまたはこれらに似た機能を有するモジュール群として実現することもできる。
第1のワンウェイアテネータAS11は、第1の送信信号TX11を形成する図示されていない第1の送信ユニットに配属されている。第2のワンウェイアテネータAS12は、第2の送信信号TX12を形成する図示されていない第2の送信ユニットに配属されている。
第1のカップリング回路K11の第1の入力側E1は第2のワンウェイアテネータAS12の出力側に接続されている。
第1のワンウェイアテネータAS11の入力側および第2のワンウェイアテネータAS12の入力側は対応する送信ユニットと固定かつ解離可能に接続できるように構成されており、これにより対応する送信信号TX11,TX12を受け取ることができる。
送信フィルタFTX11の入力側,第1のカップリング回路K11の第2の入力側E2,第1のカップリング回路K11の出力側Aおよび第1のワンウェイアテネータAS11の出力側も同様に固定かつ解離可能に接続できるように構成されており、この固定かつ解離可能な接続により、対応する送信ユニットの少なくとも1つの送信信号TX1,TX2を送信フィルタFTX11の入力側へ選択的に接続することができる。
送受信デュプレクスフィルタDF11の送信フィルタFTX11に印加された送信信号は、トリプレクサTP11およびVSWR制御回路VSWRPROCを備えた監視回路UE11を介して第1の送受信アンテナANT11へ達する。監視回路UE11は送受信アンテナANT11のアンテナポートの信号を約40dB減衰させる。このために出力側Testout11ではテスト信号の検査が行われる。
固定かつ解離可能な接続により、第1の送信信号TX11および/または第2の送信信号TX12が選択的に第1の送受信アンテナANT11へ接続される。
例えば、1個の送信信号TX11を接続するために、対応する送信ユニットが第1のワンウェイアテネータAS11の入力側へ固定かつ解離可能に接続される。さらに、第1のワンウェイアテネータAS11の出力側が送信フィルタFTX11の入力側に固定かつ解離可能に接続される。
2個の送信信号TX11,TX12を接続するには、第1の送信信号TX11に対応する第1の送信ユニットが第1のワンウェイアテネータAS11の入力側へ固定かつ解離可能に接続され、第2の送信信号TX12に対応する第2の送信ユニットが第2のワンウェイアテネータAS12の入力側へ固定かつ解離可能に接続される。さらに第1のワンウェイアテネータAS11の出力側が第1のカップリング回路K11の第2の入力側E2へ固定かつ解離可能に接続され、第1のカップリング回路K11の出力側Aが送信フィルタFTX11の入力側へ固定かつ解離可能に接続される。
受信側で見ると、第1のモジュールM11は、送受信デュプレクスフィルタDF11の受信フィルタFRX11,第1のスイッチSW11,第1の増幅器AMP11,第2のスイッチSW12,減衰回路DG11,第2の増幅器AMP12,フィルタBF11および選択回路US1を有する。選択回路US1は第2の増幅器AMP12の出力側に接続された複数の並列出力側の形態で構成されている。
送受信アンテナANT11を介して受信された信号は監視回路UE11,トリプレクサTP11および上述の受信側部品を介して並列出力側へ達する。並列出力側は信号評価のためにそれぞれ受信ユニットまたはキャリアユニットに固定かつ解離可能に接続される。
第2のモジュールM21が第1のモジュールM11と同じ構造で構成されている場合、これら2個のモジュールは、選択に応じて、2個の送信信号を2個の送受信アンテナANT11,ANT22へ接続する"DUAMCO2:2"または4個の送信信号を2個の送受信アンテナANT11,ANT22へ接続する"DUAMCO4:2"となる。
相応に、第2のモジュールM21は、第1のワンウェイアテネータAS21,第2のワンウェイアテネータAS22,第1のカップリング回路K21,送受信デュプレクスフィルタDF21,トリプレクサTP21,監視回路UE21,第1のスイッチSW21,第1の増幅器AMP21,第2のスイッチSW22,減衰回路DG21,第2の増幅器AMP22,フィルタBF21および選択回路US2を有する。
カップリング回路K11,K21は有利には3dBハイブリッドカプラとして構成されている。有利な実施例では、モジュールM11,M21はそれぞれポートRXout11,RXin11,RXout21,RXin21を介して図示されていない付加的な受信側フィルタへ接続可能である。
図2には少なくとも3つの送信ユニットを送受信アンテナANT11へ接続する本発明の拡張ユニットEWが示されている。
拡張ユニットEWはモジュールM121,M221の形態で示されている。送信側で見ると、第1のモジュールM121は、それぞれ入力側および出力側を備えた第3のワンウェイアテネータAS13および第4のワンウェイアテネータAS14、および、それぞれ第1の入力側E1,第2の入力側E2および出力側Aを備えた第2のカップリング回路K12および第3のカップリング回路K13を含む。
各ワンウェイアテネータAS13,AS14の入力側は対応する送信ユニットと固定かつ解離可能に接続できるように構成されている。第3のワンウェイアテネータAS13の出力側は第2のカップリング回路K12の第1の入力側E1に接続されている。第4のワンウェイアテネータAS14の出力側は第2のカップリング回路K12の第2の入力側E2に接続されている。第2のカップリング回路K12の出力側Aは第3のカップリング回路K13の第1の入力側E1に接続されている。第3のカップリング回路K13の第2の入力側E2および出力側Aは固定かつ解離可能に接続できるように構成されている。
受信側で見ると、拡張ユニットEWの第1のモジュールM121は増幅器AMPおよび選択回路US3を有する。
8個までの送信信号を2個の送受信アンテナへ供給するために、第1のモジュールM121と同じ構造の第2のモジュールM221が設けられている。
図3には、図1の装置に図2の拡張ユニットを接続した、4個の送信信号を送受信アンテナへ供給する装置が示されている。
第1の送信信号TX11に対応する図示されていない第1の送信ユニットは図3Aの第1のモジュールM11の第1のワンウェイアテネータAS11の入力側へ固定かつ解離可能に接続されている。第2の送信信号TX12に対応する図示されていない第2の送信ユニットは図3Aの第1のモジュールM11の第2のワンウェイアテネータAS12の入力側へ固定かつ解離可能に接続されている。第3の送信信号TX13に対応する図示されていない第3の送信ユニットは図3Bの第1のモジュールM121の第3のワンウェイアテネータAS13の入力側へ固定かつ解離可能に接続されている。第4の送信信号TX14に対応する図示されていない第4の送信ユニットは図3Bの第1のモジュールM121の第4のワンウェイアテネータAS14の入力側へ固定かつ解離可能に接続されている。
図3Aの第1のモジュールM11の第1のワンウェイアテネータAS11の出力側は同じモジュールの第1のカップリング回路K11の第2の入力側E2へ、またこの第1のカップリング回路K11の出力側Aは図3Bの第1のモジュールM121の第3のカップリング回路K13の第2の入力側E2へ、固定かつ解離可能に接続される。さらに図3Bの第1のモジュールM121の第3のカップリング装置K13の出力側Aは図3Aの第1のモジュールM11の送信フィルタFTX11の入力側へ固定かつ解離可能に接続される。
本発明の図3Aの装置の第2のモジュールM22と図3Bの拡張ユニットの第2のモジュールM221とを相応に接続すれば、8個の送信信号を2個の送受信アンテナANT11,ANT12へ接続する"DUAMCO8:2"が実現される。
図3では、各モジュールにおいて、図1に則して説明したポートRXin11,RXout11,RXin21,RXout21は短絡されている。
少なくとも1つの送信ユニットを送受信アンテナへ接続する本発明の装置を示す図である。 少なくとも3つの送信ユニットを送受信アンテナへ接続する本発明の拡張ユニットを示す図である。 拡張ユニットを接続した装置の全体図である。 図1に関連する装置部分を示す図である。 図2に関連する装置部分を示す図である。 従来技術の第1の装置を示す図である。 従来技術の第2の装置を示す図である。 従来技術の第3の装置を示す図である。

Claims (9)

  1. 送信フィルタ(FTX11)を備え、少なくとも1つの送信ユニットで形成された送信信号(TX11,TX12)を送受信アンテナ(ANT11)へ供給する送受信デュプレクスフィルタ(DF11)、
    第1の入力側(E1)、第2の入力側(E2)および出力側(A)を備えた第1のカップリング回路(K11)、および、
    それぞれ入力側および出力側を備え、各送信ユニットに配属された2個のワンウェイアテネータ(AS11,AS12)
    を有しており、
    第1のカップリング回路(K11)の第1の入力側(E1)が第2のワンウェイアテネータの出力側に接続されている、
    少なくとも1つの送信ユニットを送受信アンテナへ接続する装置において、
    各ワンウェイアテネータ(AS11,AS12)の入力側は対応する送信ユニットと固定かつ解離可能に接続できるように構成されており、
    送信フィルタ(FTX11)の入力側、第1のカップリング回路(K11)の第2の入力側(E2)、第1のカップリング回路(K11)の出力側(A)および第1のワンウェイアテネータ(AS11)の出力側はそれぞれ固定かつ解離可能に接続できるように構成されており、これにより対応する送信ユニットの少なくとも1つの送信信号(TX11,TX12)が選択的に送信フィルタ(FTX11)の入力側へ接続される
    ことを特徴とする少なくとも1つの送信ユニットを送受信アンテナへ接続する装置。
  2. 1個の送信信号(TX11)を接続するために、対応する送信ユニットが第1のワンウェイアテネータ(AS11)の入力側へ、第1のワンウェイアテネータ(AS11)の出力側が送信フィルタ(FTX11)の入力側へ、それぞれ固定かつ解離可能に接続されている、請求項1記載の装置。
  3. 2個の送信信号(TX11,TX12)を接続するために、第1の送信ユニットが第1のワンウェイアテネータ(AS11)の入力側へ、第2の送信ユニットが第2のワンウェイアテネータ(AS12)の入力側へ、第1のワンウェイアテネータ(AS11)の出力側が第1のカップリング回路(K11)の第2の入力側(E2)へ、第1のカップリング回路(K11)の出力側(A)が送信フィルタ(FTX11)の入力側へ、それぞれ固定かつ解離可能に接続されている、請求項1記載の装置。
  4. 4個の送信信号(TX11〜TX14)を接続するために、固定かつ解離可能な付加的な接続を行うことのできる拡張ユニット(EW)が設けられている、請求項1記載の装置。
  5. 拡張ユニット(EW)は、それぞれ入力側および出力側を備え、各送信ユニットに配属された第3のワンウェイアテネータ(AS13)および第4のワンウェイアテネータ(AS14)、および、それぞれ第1の入力側(E1),第2の入力側(E2)および出力側(A)を備えた第2のカップリング回路(K12)および第3のカップリング回路(K13)を有しており、
    各ワンウェイアテネータの入力側は対応する送信ユニットと固定かつ解離可能に接続できるように構成されており、
    第3のワンウェイアテネータ(AS13)の出力側は第2のカップリング回路(K12)の第1の入力側(E1)へ接続されており、第4のワンウェイアテネータ(AS14)の出力側は第2のカップリング回路(K12)の第2の入力側(E2)へ接続されており、
    第2のカップリング回路(K12)の出力側(A)は第3のカップリング回路(K13)の第1の入力側(E1)へ接続されており、
    第3のカップリング回路(K13)の第2の入力側(E2)および出力側(A)は固定かつ解離可能に接続できるように構成されている、
    請求項4記載の装置。
  6. 4個の送信信号(TX11〜TX14)を接続するために、第1の送信ユニットが第1のワンウェイアテネータ(AS11)の入力側へ、第2の送信ユニットが第2のワンウェイアテネータ(AS12)の入力側へ、第3の送信ユニットが第3のワンウェイアテネータ(AS13)の入力側へ、第4の送信ユニットが第4のワンウェイアテネータ(AS14)の入力側へ、第1のワンウェイアテネータ(AS11)の出力側が第1のカップリング回路(K11)の第2の入力側(E2)へ、第1のカップリング回路(K11)の出力側(A)が第3のカップリング回路(K13)の第2の入力側(E2)へ、第3のカップリング回路(K13)の出力側(A)が送信フィルタ(TFX11)の入力側へ、それぞれ固定かつ解離可能に接続されている、請求項5記載の装置。
  7. 各カップリング回路(K11〜K13)は3dBハイブリッドカプラとして構成されており、それぞれの利用されていないポートは負荷抵抗に接続されている、請求項1から6までのいずれか1項記載の装置。
  8. 送受信デュプレクスフィルタ(DF11)は受信フィルタ(FRX11)を有しており、送受信アンテナで受信された信号が該受信フィルタ(FRX11)およびこれに後置接続された増幅器および別のフィルタを介して選択回路(US1〜US3)へ供給される、請求項1から7までのいずれか1項記載の装置。
  9. 拡張ユニット(EW)は選択回路(US3)を含み、拡張ユニット(EW)が使用される際には、該拡張ユニットの選択回路(US3)が信号評価のために装置の受信フィルタ(FRX11)に後置接続された選択回路(US1)へ接続される、請求項8記載の装置。
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