WO2013189581A1 - Aktives antennensystem - Google Patents

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WO2013189581A1
WO2013189581A1 PCT/EP2013/001756 EP2013001756W WO2013189581A1 WO 2013189581 A1 WO2013189581 A1 WO 2013189581A1 EP 2013001756 W EP2013001756 W EP 2013001756W WO 2013189581 A1 WO2013189581 A1 WO 2013189581A1
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WO
WIPO (PCT)
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antenna
subgroups
antenna system
amplitude
group
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/001756
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Maximilian GÖTTL
Carl Fredrik LINDGREN
Original Assignee
Kathrein-Werke Kg
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Filing date
Publication date
Application filed by Kathrein-Werke Kg filed Critical Kathrein-Werke Kg
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Priority to CN201380032089.3A priority patent/CN104364965B/zh
Priority to MX2014015381A priority patent/MX340075B/es
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/246—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/2605—Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays

Definitions

  • Mobile networks are known to be structured so that they are divided into a plurality of individual mobile radio cells.
  • the mobile radio cells are formed by supplying a specific area with radio signals by base stations.
  • the base stations are equipped for this purpose with antennas having a suitable directional characteristic.
  • club-shaped directional characteristics are used.
  • the size of the cell and the area to be supplied can be changed, for example, by different setting of a lowering angle (down-tilt) of the directional characteristic, for which purpose, for example, differently adjustable phase shifters are used in the respective antenna. This change can also be made depending on the number of active users in a cell.
  • the antenna of such a mobile radio base station is known as an antenna array, which is used for transmission and reception. This is used to communicate with a cell in the cell in question.
  • loaned mobile subscriber which is often synonymous as a transmission (from the base station side of view) speaks of a downlink.
  • the data transmitted by the mobile subscriber to the mobile station data that are thus received by the antenna array are
  • the base stations usually have antennas with a relatively high antenna gain and have due to corresponding power amplifiers over a relatively high transmission power. Therefore, a relatively high power can be provided to the receiver in the downlink.
  • the mobile devices the so-called cell phones, smart phones or other mobile devices, for example, equipped with appropriate transmitting and receiving devices notebooks, etc.
  • antennas with only a relatively small antenna gain and a relatively low available transmit power. As a result, only a relatively low power can be provided to the receiver in the uplink.
  • This imbalance between the services at each recipient in the uplink and downlink has a negative effect, especially at high data rates. In order to come to certain improvements, it has already been proposed in the past to further optimize the uplink path.
  • the resulting vertical radiation pattern has been tried for uplink operation (ie for the reception operation of a base station) and the downlink operation electrically independent of each other.
  • uplink operation ie for the reception operation of a base station
  • downlink operation electrically independent of each other.
  • active antenna systems with different technical designs are known.
  • HF electronics high-frequency electronics
  • this also leads to a visually appealing- their design of such antenna arrays and base stations.
  • a main technical feature is that the individual antenna radiators or radiator groups are equipped with the mentioned transmitting and receiving electronics. This makes it possible, for example, to set the downtilt for the uplink and for the downlink separately.
  • a mobile radio system and an associated control system has basically become known from WO 03/052866 A1. According to this prior publication, it is described how two antennas with different vertical diagrams can be operated in the same sector of the cell. It is discussed that the ratio of the transmission power between the antennas is changed, whereby the respective received power is optimized at the corresponding receiver.
  • an array antenna which comprises two passive subgroups with mechanical phase shifters which are arranged vertically to one another.
  • the phase difference between the two companies groups can be set electrically.
  • a phase shift adjustment module which is connected via a subsequent separate distribution network to the individual radiator elements of the two array subgroups, is arranged upstream of both subgroups of the antenna array.
  • a conventional antenna with radiators arranged one above the other and fed together via a network can be taken as known from WO 2006/071152 A1.
  • a generic transmitting / receiving antenna with any use of an antenna aperture can be seen as known from DE 698 37 596 T2. It comprises two antennas arranged above one another, wherein both antenna groups are provided for receiving and an upper or a lower antenna group for transmitting in different frequency ranges.
  • the invention starts at the base station side.
  • an antenna array which comprises at least a first and a second antenna group.
  • the antenna groups each comprising at least two antenna subgroups (each antenna subgroup having at least one radiator) are arranged one above the other.
  • the phases and powers for the antenna subgroups can be provided, for which purpose mechanical phase shifters are preferably provided.
  • the invention proposes a frequency-dependent amplitude distribution at least for the first antenna group which is provided for the transmitting and the receiving operation.
  • the amplitude distribution within an antenna array here means the relative distribution of the signal levels present at the various individual antenna subgroups in the transmission or reception mode.
  • the signal is preferably an electrical one in the form of a voltage, a current or a power. This is standardized by specifying a level in dB.
  • the signal levels increase normalizes the maximum signal level of one of the antenna subgroups applied in the transmit or receive mode.
  • the amplitude distribution for the transmission and reception operation of the first antenna group is different.
  • the difference may be that the amplitude of the antenna subgroups decreases from a highest value, preferably represented by a central antenna subgroup, to the antenna antenna subgroups in the transmit mode (downlink).
  • the preferred embodiment is the former.
  • the amplitudes of the outermost or next to last antenna subgroups of the first antenna group, based on a highest amplitude of one of these antenna subgroups, are changed.
  • the amplitudes may be equal to the maximum amplitude of one of the antenna subgroups (that is, preferably not smaller), or preferably only comparatively less or else more steeply sloping than in the transmit mode.
  • the amplitude of the outermost or the penultimate antenna subgroup has a value A Rx at a reception frequency relative to the highest amplitude of the antenna subgroup, one proceeds in that case
  • the amplitude of the outermost or next to last antenna subgroup has a value ⁇ at a transmission frequency relative to the highest amplitude of the antenna subgroup, so in the context of the invention, the amount of the difference between the two aforementioned values is at least 0, 2 dB multiplied by the number of antenna subgroups and a maximum of 5 dB multiplied by the number of antenna subgroups.
  • the signals that are received via the two antenna groups can be used via methods such as MRC (Maximum Ration Combining) or ERC (Equal Ratio Combining) or methods such as IRC (Interference Rejection Combining) or the like.
  • the processing takes place in a transmitting and receiving unit.
  • the method is the combination of signals from individual antennas or groups that can be exploited for diversity gain with available reception diversity. Furthermore, it is conceivable to change the phases of the signals which are fed to the two antenna groups within the transmitting and receiving unit. As a result, for example, a separate downtilt in Comparison can be set to transmit mode.
  • a simple implementation of the invention results especially when mechanical phase shifters are used for the frequency-dependent amplitude distribution in the feed network.
  • frequency-dependent power amplifiers can also be used for the frequency-dependent amplitude distribution in the supply network.
  • the new architecture of the antenna array according to the invention and its supply also shows that, for example, in the case of a dual-polarized radiator arrangement, only one transmitter (transmitter) and only two receivers (receiver) are necessary per polarization.
  • a dual-polarized active antenna according to the invention can thus eg with only two remote radio heads (or comparable components) with the associated electronics and filter components for two integrated transmission branches (TX branches) and four receive branches (RX branches) of a dual polarized antenna arrays are realized. If one wanted to use a conventional architecture in order to implement and implement only similar effects, it would be necessary to integrate electronics and filters for at least ten transmission branches and twenty reception branches (eg with five antenna subgroups per antenna group) to achieve comparable results.
  • the uplink and downlink signals can be set to different down-tilt values, allowing further optimization of data rates. This was previously only possible with so-called distributed active antenna architectures.
  • an intelligent method such as MIMO, SIMO or ISO can be used as well as the joint operation of the antennas in downlink mode e.g. for a higher profit.
  • Figures 1 three embodiments of an inventive to 3: to the invention antenna array with associated frequency-dependent amplitude distribution;
  • FIG. 4 shows four further modified Ausbowungsbei- to 7: games of an antenna array according to the invention
  • FIG. 8a shows a prior art antenna array; a supply of the known from the prior art according to Figure 8a Antennenar- rays, also according to the prior art;
  • FIGS. 9 and 2 show two further modified exemplary embodiments of an antenna array according to the invention.
  • FIG. 11 a vertical radiation diagram of a
  • FIG. 12 a vertical radiation diagram of a
  • FIG 8a shows a schematic representation of an antenna array 1, as previously operated according to the prior art.
  • the antenna array 1 comprises, for example, two antenna groups 5, 10 arranged one above the other (usually vertically one above the other).
  • the lower antenna group 5 is also referred to below as the first antenna group 5.
  • the upper antenna group 10 is also referred to as a second antenna group.
  • each of the two antenna groups 5, 10 consists of at least two antenna subgroups 6 and 11, each Tenning subgroup has at least one radiator.
  • both the first and the second antenna group 5, 10 each comprise five antenna subgroups 6 and 11, wherein each of the antenna subgroups at least one, ie in the embodiment shown in each case two emitters 7 or comprises two radiators 12.
  • the radiators consist of dual-polarized radiators, which are preferably aligned in each case in a + 45 ° and at a -45 ° angle relative to the horizontal or vertical.
  • X-polarized radiators which can be operated in two mutually perpendicular polarization planes.
  • Each of the radiators, which belong to a common antenna subgroup can be fed with the same phase position and / or power, although preferably permanently assigned phase shift elements can be arranged between each two such radiators belonging to a radiator subgroup, so that two to one
  • Antenna sub-group belonging emitters with a fixed predetermined, ie usually not adjustable phase difference can be fed.
  • the emitters 7 of the first antenna group 5 are used both in the transmitting and receiving mode, whereas the emitters 12 of the second antenna group are used only in the receiving mode.
  • the radiators 7 and 12 in the antenna groups 5, 10 of the antenna array are via cables or coaxial systems or other systems using Phase shifters 15 connected to each other.
  • the antenna array is usually broadband and covers the reception and transmission frequencies.
  • the phase shifters are designed with a so-called decreasing power distribution (power tapering).
  • the radiators which are arranged in the middle or in the middle area of the respective antenna group 5, 10, receive higher power proportions than the radiators 7, 12 or antenna subgroups 6, 11 lying on the outer edge or adjacent to the outer edge (see Figure 8b).
  • FIG. 8b shows a corresponding vertical radiation pattern.
  • the respective amplitude or power for the respective radiators 7, 12 of the respective antenna subgroup 6, 11 of the two antenna groups 5, 10 is shown above the X axis.
  • An antenna according to the invention can be operated, for example, in the transmission mode in a frequency band from 2110 MHz to 2155 MHz.
  • the reception range can be, for example, between 1710 MHz and 1755 MHz.
  • the statements made below basically apply to every transmission standard or to each frequency band applied, in particular in the mobile radio field, ie for example the 900 MHz band, the 1800 MHz or 1900 MHz band, for the UMTS mobile radio standard (which countries and regions in different frequency ranges, for example in the 1920 MHz to 2170 MHz band is handled) and / or for example, for the LTE mobile standard, etc. Restrictions on certain frequency ranges do not apply in this respect.
  • the dual-polarized emitters preferably described with reference to FIG. 8a can also be polarized in the antenna arrays according to the invention in a + 45 ° and -45 ° plane be (without this being a mandatory requirement). Furthermore, they can also be horizontal or vertical, right-handed or left-handed, circular-polarized, elliptically polarized or even only horizontally or vertically polarized. All mentioned polarizations or polarization combinations can likewise be used in the context of the exemplary embodiments of the invention which are explained below.
  • the structure of the antenna array according to the invention according to Figure 1 thus corresponds in principle to that, as it was explained with reference to Figure 8a for the prior art.
  • the corresponding receive signals Rx (uplink) via a feed network Nil or N12 for the first antenna group 5 are supplied to a feed point Rxl or Rx2.
  • the supply points Rxl and Rx2 also serve as supply points for the transmit signals (downlink), ie as supply points Txl and Tx2, in order to transmit the signals for the two polarizations for the first antenna group 5 into the associated feed network Nil or N12 (polarization-dependent). feed.
  • a corresponding feed network N21 and N22 is provided for the two polarization planes, whereby only receive signals R x (uplink) are received and as a rule no transmit signals T x (downlink) are transmitted. If a simple polarized antenna array is used, of course, only a corresponding feed network would for which a used polarization of the first and second antenna group can be provided.
  • the explained antenna groups 5, 10 are in this case connected to a common transceiver unit SE, which consists for example of an antenna near or in the antenna (on the antenna mast) mounted remote radio head (RRH) or a remote radio head (RRH ). It is also possible that the transceiver unit additionally acts as a baseband unit and carries out corresponding processing, in particular intelligent methods.
  • each antenna group again comprises five antenna subgroups 6, 11.
  • Each of the antenna subgroups has at least one or more radiators 7, 12, as explained with reference to FIG. 8a.
  • the first or lower antenna group 5 and the upper or second antenna group 10 with the antenna subgroups 6, 11 are only shown in simplified form.
  • the individual antenna subgroups are marked continuously for the first antenna group 5 as well as for the second antenna group 10 from top to bottom with the individual assignments a1, a2, a3, a4 and a5, respectively.
  • These antenna subgroups 6, 11 may be embodiments in which the emitters provided are simply polarized or dual polarized, as explained, in the form of a so-called X polarization, etc. Accordingly, the physical structure is dual polarized To perform emitters, as explained in principle with reference to Figure 8a.
  • the amplitude distribution for the individual radiators of the individual antenna subgroups is shown in each case only for one polarization. In the case of dual polarized antennas, this generally applies correspondingly to both polarizations, ie to the signals received or transmitted via them. However, it is also possible to apply the amplitude distribution according to the invention only to one polarization or a use of different amplitude distributions according to the invention per polarization.
  • the power or amplitude distribution is now shown to the right of each of the antenna subgroups on an associated horizontal X-axis. Since in the invention for the reception mode (uplink) of the base station preferably not only the first, but the first and the second antenna group 5, 10 is used, the power and / or amplitude distribution is not only for the first antenna group 5, but also for the second antenna group 10. To the right of this is the power and / or amplitude distribution for the first or lower Antenna group 5 shown, which is used only for the transmission mode, which is why only for the first antenna group 5, a corresponding amplitude distribution for the transmission mode (Tx operation) is present.
  • Tx operation a corresponding amplitude distribution for the transmission mode
  • a power or amplitude distribution in the reception mode alternating between a higher and a lower stage, e.g. between 0 dB and -3 dB. These are signal level levels.
  • the invention also proposes that in transmitting or downlink operation only one antenna group, in the embodiment shown, the lower or first antenna group 5 is active, while the second or upper antenna array 10 is ineffective for the downlink operation, ie no signals are broadcast.
  • a power tape ring is carried out, in which therefore a higher relative signal level is applied to the middle antenna subgroups 11 and / or the associated radiators 12 than to the outer or penultimate antenna subgroups 11.
  • FIG. 2 shows, for a further embodiment according to the invention, how the relative power or amplitude distribution is set in a first receiving operation belonging to the invention.
  • the embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 in that for the second antenna group 10, the associated lowest radiator 12 or the associated lowest antenna subgroup 11, which is identified by a5 in FIG. 2 and immediately adjacent (above) to the first or uppermost antenna subgroup 6 of the first or lower antenna group 5 marked al, with respect to all in the second antenna group 10 provided antenna subgroups 11 receives the highest power or amplitude. From this lowest-lying antenna subgroup 11 (which as indicated by a5 in FIG. 2), the power or amplitude distribution to the uppermost antenna subgroup 11 (which is identified by al in FIG. 2) decreases in steps, for example by -3 dB per antenna subgroup. As a result, the relative power or amplitude of the radiators belonging to the innermost or lowest antenna subgroup 11 to the radiators belonging to the outermost or highest antenna subgroup 11 decreases with the amplitude steps shown in FIG with the following steps (dB)
  • the variants according to FIGS. 1 and 2 are intended only to prove that, in particular with regard to the second antenna group 10 In many areas, a different amplitude distribution is possible, but preferably one in which the amplitude in the lowest antenna subgroup 11 of the second antenna group 10 corresponds to the amplitude in the adjacent uppermost antenna subgroup 6 of the first antenna group 5.
  • the specified amplitudes are normalized to the maximum.
  • the amplitudes of the antenna groups via the transceiver unit SE are preferably adjusted so that both antenna groups are fed with substantially the same amplitude.
  • the received signals in the transceiver unit SE are preferably weighted equally.
  • a further modification is shown with reference to FIG.
  • the amplitude distribution of the first antenna group 5 for the receive operation (uplink) from the lowest (outer) antenna subgroup (identified by a5 in FIG. 3) to the uppermost antenna subgroup 6 (with al marked in Figure 3) increases in steps of 3 dB.
  • the amplitude distribution is made such that the amplitude of the uppermost in this case antenna subset 6 of the first antenna group 5 is equal to the amplitude of the adjacent thereto lowest antenna subgroup 11 of the second antenna array 10.
  • the graduated amplitude curve with respect to Antenna subsets 11 of the second antenna group 10 otherwise corresponds to the course, as it was explained with reference to the embodiment 2.
  • the amplitude distribution for the second antenna group 10 provided only for the reception mode can have preferred values within the scope of different variants.
  • a Rx the relative amplitude of the outer or penultimate antenna subgroup 6 with respect to the highest amplitude of the antenna subgroups 6 of the first antenna group 5 at a reception frequency
  • p x is the relative amplitude of the outer or next to last antenna subgroup 6 relative to the highest amplitude of the antenna subgroups 6 of the first antenna group 5 at a transmission frequency.
  • the difference D means, as defined above, the respective amount of the difference.
  • the lower limit for the aforementioned difference D can also be multiplied by 0.3 dB multiplied by the number Z of the antenna subgroups 6 of the first antenna group 5 or, in some cases, even greater than at least 0.4 dB with the number Z of the antenna subgroups
  • the upper limit of the difference in question D is a maximum of 4.0 dB or a maximum of 3.0 dB or in some other cases even a maximum of 2.5 dB or even for some applications 2.0 dB each multiplied by the Number Z of the antenna subgroups 6 of the first antenna group 5 be.
  • the external antenna subgroup is preferably that which is arranged on the side of the first antenna group which is preferably remote from the second or upper antenna group 10. If the first antenna group 5 is referred to as the next-to-last antenna subgroup 6, this is the antenna subgroup adjacent thereto, which is also preferably remote from the second or upper antenna group 10, but optionally also adjacent thereto (and therefore in the figures) 1 to 3 with a4 or a2 and in Figures 4 to 7 with a8 or a2 is characterized).
  • FIGS. 4 to 7 Some further examples of solutions according to the invention are described below with reference to FIGS. 4 to 7, namely, for example, an antenna array with a first and a second antenna group 5, 10, each comprising nine antenna subgroups 6 and 11, respectively.
  • the antenna subgroups are labeled with al beginning at the top to a9 at the bottom of each antenna group.
  • the associated relative amplitude or power distribution for the individual antenna subgroups and / or for the emitters provided in the antenna subgroups is first for the receive mode and again to the right of this, the amplitude distribution for the transmission mode is reproduced, which is unwound only via the first (lower) antenna group 5.
  • FIG. 4 likewise describes a differently graduated amplitude pattern for the reception mode.
  • an amplitude distribution takes place over three different level levels in such a way that the outermost antenna subgroups 6 of the first antenna group 5 as well as the outer antenna subgroup 11 of the second antenna group 10 are at the same relative amplitude level.
  • the because neighboring penultimate antenna subgroups also have the same amplitude level, but lower by -3 dB.
  • the difference D reproduced above is given for the first antenna group 5, once with respect to the outermost antenna subgroup and secondly with respect to the next to last antenna subgroup, in each case relative to the highest amplitude relative to this first one Antenna group 5 belonging to the antenna subgroup 6.
  • the difference is calculated from the relative signal level, which is applied to the respective antenna subgroup in the receiving frequency range and the relative signal level at the respective antenna subgroup rests in the transmission frequency range. This difference results in a value of 12 dB or 6 dB.
  • FIGS. 5, 6 and 7, show the corresponding further modified exemplary embodiments.
  • FIGS. 9 and 10 Further modifications for an antenna according to the invention are shown with reference to FIGS. 9 and 10, in which the first and second antenna groups likewise each comprise nine antenna subgroups 6 and 11, respectively.
  • the amplitude gradations are executed in this embodiment for the reception operation across the antenna sub-groups as in the embodiment of FIG.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 9 shows a variant in which all the antenna subgroups 6 are supplied with the same signal level or amplitude.
  • all antenna subgroups 6 of the first antenna group 5 receive a same signal level (are supplied in the same amplitude), only the antenna subgroups a4 and a6 having a signal level higher by a 3dB level obtained higher amplitude.
  • the power and amplitude distribution with respect to the antenna subgroups 11 of the upper or second antenna group 10 is also in wide ranges can be chosen very differently.
  • the amplitude distribution is preferably such that the amplitude of the lowermost antenna subgroup 11, which lies in the immediate vicinity of the lower or first antenna group 5, has an amplitude or power level, ie an amplitude which is preferably the same as the one Amplitude of the uppermost antenna subgroup 6 of the first antenna group 5, although here certain possible not too large amplitude differences nen can be provided NEN.
  • these amplitude levels of the immediately adjacent antenna subgroups of the first antenna array at the same level so are fed with the same amplitude.
  • the amplitude profile over the antenna subgroups 11 of the second antenna group 6 can also be configured very differently, as can be seen from the exemplary embodiments.
  • the received signals of both antenna groups 5, 10 in the transceiver SE ie in the receiver or receiver, for example in the form of a remotely Radio heads or the like, via modern methods such as MRC (Maximum Ration Combining) or ERC (Equal Ratio Combining) or similar methods such as IRC or the like can be combined.
  • the individual signals are weighted and corrected in amplitude and phase and optimally combined with each other.
  • the result can also be expressed as a combined antenna program.
  • amplitude gradations of, for example, 3 dB have been used.
  • any other amplitude graduations may also be used here, for example graduations of 2 dB, 1.5 dB or even in increments which have at least partially different values from stage to stage.
  • the amplitude gradation between two adjacent antenna subgroups will generally have a value between 1 dB and 4 dB, in particular between see 2 dB and 3 dB.
  • phase shifters or phase shifter assemblies 15 are preferably mechanical phase shifters which are in particular electrically adjustable. Thus, therefore, a different reduction (downtilt) with respect to the first antenna group 5, but also with respect to the second antenna group 10 can be made.
  • the down-turn setting of the first and second antenna groups 5, 10 is preferably coupled to one another. It is also possible via the transmitting and receiving unit to adjust or readjust the downtilt in the reception frequency range separately.
  • the mentioned phase shifter 15 not only serve to adjust the vertical radiation pattern, but also preferably allow a frequency-dependent power distribution.
  • the phase shifters for transmit or downlink operation (Tx) have a different power distribution than for receive or uplink operation (Rx).
  • the frequency-dependent amplitude distribution is generally carried out in the feed network Nil, N12, N21 or N22, wherein, as mentioned, the frequency-dependent amplitude distribution is preferably determined by the phase characteristics mentioned. Slider can be realized in particular in the form of mechanical phase shifter.
  • phase shifter is therefore not absolutely necessary for the invention and represents a preferred embodiment. Without a phase shifter one could also create a variant of this system with unchangeable or only conditionally changeable downtilt (only in the reception frequency range through the SE). Both for uplink and downlink operation, the phase shifters can be set so that the resulting electrical radiation diagrams allow the same vertical reduction (the same electric downtilt) or a different vertical lowering (electrical downtilt).
  • the electronics explained in the context of the invention are designed such that at least two antenna groups 5, 10 are provided for the uplink or receive operation and an antenna group 5 for the transmit or downlink operation and the receive or uplink operation (or a multiple thereof ). It is also possible, for example, that further antenna groups are provided for the uplink operation, for example three antenna groups for the uplink operation (of the three antenna groups only one antenna group is additionally used for the downlink operation). Furthermore, it is again pointed out that applications are also conceivable in which both antenna groups are used in the transmission mode. Thus, in particular, for example, an intelligent method such as MIMO, SIMO or MISO can be used, just as the common operation of the antennas in downlink mode is possible, for example to achieve a higher antenna gain.
  • MIMO, SIMO or MISO are known in the telecommunications industry to use multiple transmit and receive antennas for wireless communication, wherein the MIMO technology to the use of multiple transmit and receive antennas, in the SIMO technology to the use of a transmitting and multiple receiving antennas and the MISO technology is a transmission in which multiple transmit antennas but only one receiving antenna are used.
  • the invention has been described with reference to antenna arrays that work with so-called X-polarized radiators, ie dual-polarized radiators. As mentioned, but it can also be simply polarized radiator. In particular when dual-polarized radiators are used, it is likewise possible for the amplitude distribution according to the invention to be applied only to one polarization or else the use of different amplitude distributions according to the invention for each polarization to be used.
  • the active antenna system has been described generally.
  • the active antenna system with the corresponding antenna groups and the antenna subgroups belonging to the individual antenna groups and the radiators or radiator devices belonging to the individual antenna subgroups can basically be used for a single-column antenna system as well as for a two-column or generally multi-column Antenna system find application.
  • the described and claimed active antenna system may be provided in a column.
  • corresponding active antenna systems can also be designed and / or provided in a second, a third or generally a plurality of further columns.
  • the antenna gaps are usually oriented such that they either extend in the vertical direction or are slightly inclined relative to the vertical, that is to say at an angle of preferably less than 45 °, in particular less than 30 °, 15 °, 10 ° and in particular 5 °.

Abstract

Ein verbessertes aktives Antennensystem zeichnet sich u.a. durch folgende Merkmale aus: mit einer ersten für den Sende- und Empfangsbetrieb vorgesehenen Antennengruppe (5); mit einer zweiten für den Empfangsbetrieb vorgesehenen Antennengruppe (10); die beiden Antennengruppen (5, 10) sind übereinander angeordnet; und das Speisenetzwerk (N11, N12) der ersten Antennengruppe (5) weist eine frequenzabhängige, d.h. von einer Sende- und einer Empfangsfrequenz unterschiedliche Amplitudenverteilung auf.

Description

Aktives Antennensystem
Mobilfunknetze sind bekanntermaßen so aufgebaut, dass sie sich in eine Vielzahl von einzelnen Mobilfunkzellen gliedern. Die Mobilfunkzellen werden durch die Versorgung eines bestimmten Bereichs mit Funksignalen durch Basis- Stationen gebildet. Die Basisstationen sind zu diesem zweck mit Antennen ausgestattet, die eine geeignete Richt- Charakteristik aufweisen. Üblicherweise werden keulenförmige Richtcharakteristiken verwendet. Die Größe der Zelle und der zu versorgende Bereich können beispielsweise durch unterschiedliche Einstellung eines Absenkwinkels (Down- Tilt) der Richtcharakteristik verändert werden, wofür bei- spielsweise unterschiedlich einstellbare Phasenschieber in der jeweiligen Antenne verwendet werden. Diese Veränderung kann auch in Abhängigkeit der Anzahl der aktiven Nutzer in einer Zelle vorgenommen werden. Die Antenne einer derartigen Mobilfunk-Basisstation wird bekanntermaßen als Antennenarray bezeichnet, welches zum Senden und Empfangen verwendet wird. Hierüber wird die Kommunikation mit einem in der betreffenden Zelle befind- liehen Mobilfunkteilnehmer abgewickelt, wobei man als Synonym zum Senden (von der Basisstationsseite aus betrachtet) häufig auch von einem Downlink spricht. Die vom Mobilfunkteilnehmer an die Mobilfunkstation übertragenen Daten, die also von dem Antennenarray empfangen werden, werden häufig auch als Uplink bezeichnet.
In modernen Mobilfunknetzen besteht dabei ein Ungleichgewicht zwischen dem Uplink- und dem Downlink-Betrieb bezüglich der Datenraten bzw. der jeweils empfangenen Sendeleistung, also zwischen dem Empfangs- und dem Sende- betrieb von der Basisstation aus betrachtet.
Denn die Basisstationen haben in der Regel Antennen mit einem relativ hohen Antennengewinn und verfügen aufgrund von entsprechenden Leistungsverstärkern über eine relativ hohe Sendeleistung. Von daher kann im Downlink eine relativ hohe Leistung beim Empfänger bereitgestellt werden. Andererseits weisen aber die Mobilfunkgeräte (die soge- nannten Handys, Smartphones oder andere Mobilfunkgeräte , beispielsweise mit entsprechenden Sende- und Empfangseinrichtungen ausgestattete Notebooks etc.) Antennen mit nur einem relativ kleinen Antennengewinn sowie eine relativ geringe verfügbare Sendeleistung auf . Dadurch kann im Uplink nur eine relativ geringe Leistung beim Empfänger bereitgestellt werden. Dieses Ungleichgewicht zwischen den Leistungen beim jeweiligen Empfänger im Up- und Downlink wirkt sich insbesondere bei hohen Datenraten negativ aus. Um hier zu gewissen Verbesserungen zu kommen, ist bereits in der Vergangenheit vorgeschlagen worden, den Uplink-Pfad weiter zu optimieren. Versucht worden ist das resultierende vertikale Strahlungsdiagramm für den Uplink-Betrieb (also für den Empfangsbetrieb einer Basisstation) und den Downlink-Betrieb elektrisch unabhängig voneinander einzustellen. Dies ist auch dadurch möglich, dass mittlerweile so genannte aktive Antennensysteme mit unterschiedlichen technischen Ausführungen bekannt sind. Allen gemeinsam ist in der Regel, dass ein Teil der Basisstationstechnologie, bevorzugt die Hochfrequenz-Elektronik (HF-Elektronik) zwi- schenzeitlich in die Antenne integriert wurde. Dies führt zu einer Reihe von Vorteilen, wie beispielsweise einer Energieersparnis, eines geringeren Bedarfs von Kabeln und Schnittstellen, einer Verringerung des Platzbedarfes usw.. Letztlich führt dies auch zu einer optisch ansprechenden- deren Gestaltung derartiger Antennenarrays und Basisstationen. Ein technisches Hauptmerkmal ist dabei, dass die einzelnen Antennenstrahler oder Strahlergruppen mit der erwähnten Sende- und Empfangselektronik ausgestattet sind. Dadurch ist es z.B. möglich den Downtilt für den Uplink und für den Downlink separat einzustellen.
Durch derartige Maßnahmen sollen beispielsweise Kapazitätssteigerungen von beispielsweise 5% bis 20% gegenüber herkömmlichen Lösungen möglich sein.
Allerdings besteht auch ein großes Risiko bezüglich derartiger aktiver Antennen. Der größte Risikofaktor betrifft dabei die am Mast bzw. in der Antenne montierte Elektronik. Denn die Produkte und dabei vor allem auch die Elek- tronik sollten in der Regel 10 bis 15 Jahre fehlerfrei funktionsfähig bleiben, und dies bei teils widrigsten Umweltbedingungen. Die sogenannte "meantime between failure" (MTBF) , also die Zwischenzeit bis zum Ausfall einer Elek- tronikeinheit (also ein Maß für die ausfallfreie Zeit) , stellt eine wichtige Größe dar, um die erwartete Lebensdauer einer aktiven Antenne beschreiben zu können. Je mehr Elektronik eine aktive Antenne beinhaltet, desto niedriger ist die MTBF.
Herkömmliche Systeme haben üblicherweise eine derartige ausfallfreie Zeit (MTBF) von ca. 50.000 Stunden. Diese Zahl steht in einem deutlichen Widerspruch zu der Forde- rung, dass derartige Produkte eine ausfallfreie Einsatz - dauer von beispielsweise 10 bis 15 Jahren erfüllen sollen.
Eine Mobilfunkanlage und ein zugehöriges Steuerungssystem ist grundsätzlich aus der WO 03/052866 AI bekannt gewor- den. Gemäß dieser Vorveröffentlichung wird beschrieben, wie zwei Antennen mit unterschiedlichen Vertikaldiagrammen im gleichen Sektor der Zelle betrieben werden können. Dabei wird erörtert, dass das Verhältnis der Sendeleistung zwischen den Antennen verändert wird, wodurch die jeweili- ge Empfangsleistung beim entsprechenden Empfänger optimiert wird.
Aus der Fachliteratur ist zu entnehmen, dass es zur Nebenkeulenunterdrückung bei einem Antennenarray sinnvoll ist, den zu äußerst liegenden Strahlern des Antennenarrays weniger Leistung zuzuführen als den mittleren Strahlern. Beschrieben wird dieses Prinzip z.B. in dem Fachbuch "An- tenna Theory third edition" von Constantine A. Baianis im Abschnitt "6.8.2 Binomial Array" .
Gemäß der EP 1 684 378 AI wird eine Array-Antenne beschrieben, die zwei passive Untergruppen mit mechanischen Phasenschiebern umfasst, die vertikal zueinander angeordnet sind. Die Phasen-Differenz zwischen den beiden Unter- gruppen kann elektrisch eingestellt werden. Dazu ist für beide Untergruppen des Antennenarrays jeweils eine Phasen- schiebereinstell-Baugruppe vorgeordnet, die über ein nachfolgendes separates Verteil-Netzwerk mit den einzelnen Strahlerelementen der beiden Array-Untergruppen verbunden ist .
Eine konventionelle Antenne mit übereinander angeordneten und gemeinsam über ein Netzwerk gespeisten Strahlern ist aus der WO 2006/071152 AI als bekannt zu entnehmen.
Eine gattungsbildende Sende-/Empfangsantenne mit beliebiger Verwendung einer Antennenapertur ist aus der DE 698 37 596 T2 als bekannt zu entnehmen. Sie umfasst zwei über- einander angeordnete Antennen, wobei beide Antennengruppen zum Empfangen und eine obere bzw. eine untere Antennengruppe zum Senden in unterschiedlichen Frequenzbereichen vorgesehen ist. Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Lösung zu schaffen, die geeignet ist, das bestehende Ungleichgewicht zwischen einem Uplink-Betrieb und einem Downlink-Betrieb einer Mobilfunk-Antennenanlage, also zwischen dem Empfangs- und Sendebetrieb zu verringern oder auszugleichen und damit die durch das bestehende Ungleichgewicht zwischen einem Uplink- und einem Downlink- Betrieb bestehenden Nachteile insgesamt zu verringern.
Da auf der Mobilfunk-Nutzerseite, also auf Seiten der ein- gesetzten Handys, Smartphones oder sonstigen eine mobile
Kommunikation ermöglichenden Geräte, aufgrund der dort nur gering zur Verfügung stehenden Energieversorgung sowie des bauartbedingten geringen Antennengewinns vom Grundsatz her nicht mit einer deutlichen Verbesserung zu rechnen ist, setzt die Erfindung an der Basisstationsseite an.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen ein Antennen- array zu verwenden, das zumindest eine erste und eine zweite Antennengruppe umfasst.
Während die erste Antennengruppe für den Sende- und den Empfangsbetrieb vorgesehen ist, soll die zweite Antennen- gruppe nur oder vor allem nur für den Empfangsbetrieb verwendet werden. Die Antennengruppen, die jeweils zumindest zwei Antennen-Untergruppen umfassen (wobei jede Antennen- Untergruppe zumindest einen Strahler aufweist) , sind übereinander angeordnet.
Über ein Speisenetzwerk können dabei die Phasen und Leistungen für die Antennen-Untergruppen bereitgestellt werden, wozu bevorzugt mechanische Phasenschieber vorgesehen sind.
Um nunmehr eine Verbesserung zwischen dem Uplink- und Downlink-Betrieb zu ermöglichen, schlägt die Erfindung zumindest für die erste Antennengruppe, die für den Sende- und den Empfangsbetrieb vorgesehen ist, eine frequenzab- hängige Amplitudenverteilung vor.
Unter der Amplitudenverteilung innerhalb eines Antennenar- rays wird hier die relative Verteilung der an den verschiedenen einzelnen Antennen-Untergruppen im Sende- oder Empfangsbetrieb anliegenden Signalpegel verstanden. Bei dem Signal handelt es sich vorzugsweise um ein elektrisches in Form einer Spannung, eines Stromes oder einer Leistung. Durch die Angabe eines Pegels in dB wird dies vereinheitlicht. Üblicherweise werden die Signalpegel auf den maximalen im Sende- oder Empfangsbetrieb anliegenden Signalpegel eines der Antennenuntergruppen normiert. Es kann aber auch zweckdienlich sein, die Signalpegel auf den Pegel einer ausgewählten Antennen-Untergruppe im Sende- oder Empfangsbetrieb zu beziehen. Anstelle von Signalpegel wird hier auch nur einfach von einer Amplitude gesprochen, wobei diese der Einfachheit halber relativ angegeben werden .
Die Amplitudenverteilung für den Sende- und Empfangsbe- trieb der ersten Antennengruppe ist dabei unterschiedlich. Der Unterschied kann vereinfacht ausgedrückt darin liegen, dass die Amplitude der Antennen-Untergruppen von einem höchsten Wert, bevorzugt repräsentiert durch eine mittlere Antennen-Untergruppe, zu den zuäußerst sitzenden Antennen- Untergruppen im Sendebetrieb (Downlink) abnimmt. Des Weiteren gibt es aber auch Anwendungsfalle, bei denen alle Antennen-Untergruppen im Downlink mit der gleichen Amplitude gespeist werden oder nur einzelne Antennen-Untergruppen etwas mehr Leistung bekommen. Die bevorzugte Aus- führungsform ist jedoch die erstgenannte. Im Empfangsbetrieb (Uplink) sind demgegenüber jedoch die Amplituden der äußersten oder vorletzten Antennen-Untergruppen der ersten Antennengruppe, bezogen auf eine höchste Amplitude einer dieser Antennen-Untergruppen, verändert. Die Amplituden können gleich der maximalen Amplitude einer der Antennen- Untergruppen sein (also bevorzugt nicht kleiner) oder bevorzugt nur vergleichsweise weniger oder aber auch stärker abfallend als im Sendebetrieb. Geht man davon aus, dass die Amplitude der äußersten oder der vorletzten Antennen-Untergruppe bezogen auf die höchste Amplitude der Antennen-Untergruppe einen Wert ARx bei einer Empfangsfrequenz aufweist, und geht man in dem Fall ferner davon aus, dass die Amplitude der äußersten oder vorletzten Antennen-Untergruppe bezogen auf die höchste Amplitude der Antennen-Untergruppe einen Wert ^ bei einer Sendefrequenz hat, so soll im Rahmen der Erfindung der Betrag der Differenz zwischen den beiden vorstehend genannten Werten mindestens 0,2 dB multipliziert mit der Anzahl der Antennen-Untergruppen und maximal 5 dB multipliziert mit der Anzahl der Antennen-Untergruppen sein. Durch diese Maßnahme wird vor allem sichergestellt, dass das beschriebene Ungleichgewicht zwischen dem Uplink- und dem Downlink-Betrieb gegenüber herkömmlichen Lösungen deutlich verbessert wird, und dies auch bei stärker gedämpften Nebenkeulen. Gedämpfte Nebenkeulen haben den Vorteil, dass insbesondere die erste Nebenkeule oberhalb der Hauptkeule schwächer in benachbarte Mobilfunkzellen strahlt. Die daraus resultierenden Interferenzen werden so verringert . In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die Signale, die über die beiden Antennengruppen empfangen werden, über Verfahren wie MRC (Maximum Ration Combining) oder ERC (Equal Ratio Combining) oder Verfahren wie IRC ( Interference Rejection Combining) oder dergleichen ver- wendet werden. Die Verarbeitung geschieht in einer Sende- und Empfangseinheit. Bei dem Verfahren handelt es sich dabei um die Kombination von Signalen von einzelnen Antennen oder Gruppen, die für einen Diversitäts-Gewinn bei vorhandener Empfangs-Diversität ausgenutzt werden können. Des Weiteren ist es denkbar die Phasen der Signale, die den beiden Antennengruppen zugeführt werden, innerhalb der Sende- und Empfangseinheit zu verändern. Dadurch kann zum Beispiel für den Empfangsbetrieb ein separater Downtilt im Vergleich zum Sendebetrieb eingestellt werden.
Eine einfache Umsetzung der Erfindung ergibt sich vor allem auch dann, wenn für die frequenzabhängige Amplitu- denverteilung im Speisenetzwerk mechanische Phasenschieber verwendet werden.
Für die frequenzabhängige Amplitudenverteilung im Speise- netzwerk können aber auch frequenzabhängige Leistungstei- 1er eingesetzt werden.
Die neue erfindungsgemäße Architektur des Antennenarrays und dessen Speisung ergibt auch, dass beispielsweise bei einer dualpolarisierten Strahleranordnung pro Polarisation nur ein Sender (Transmitter) und nur zwei Empfänger (Re- ceiver) notwendig sind. Eine dualpolarisierte aktive erfindungsgemäße Antenne kann also z.B. mit nur zwei Remote- Radio-Heads (oder vergleichbaren Komponenten) mit den zugehörigen Elektronik- und Filterkomponenten für zwei inte- grierte Sendezweige (TX-Zweige) und vier Empfangs-Zweige (RX-Zweige) eines dualpolarisierten Antennenarrays realisiert werden. Würde man eine herkömmliche Architektur verwenden wollen, um nur ansatzweise ähnliche Effekte zu realisieren und umzusetzen, so müsste hierfür eine Elektronik und Filter für mindestens zehn Sendezweige und zwanzig Empfangszweige integriert werden (z.B. bei je fünf Antennen-Untergruppen pro Antennengruppe) , um ein nur ansatzweise vergleichbare Resultat zu erzielen. Vor allem auch dadurch, dass im Rahmen der Erfindung im Empfangsbetrieb der Mobilfunkantenne (Uplink bezogen auf die Basisstation) die Signale von zwei Antennenarrays miteinander kombiniert werden, erhält man einen zusätzlichen Antennengewinn von ca. 2,5 bis 3,0 dB mehr als im Downlink (Sendebetrieb), bei dem man nur ein Antennenarray benutzt. Durch die erwähnten modernen Verfahren zur Kombination von Signalen von einzelnen Antennen (beispielsweise MRC, ERC, IRC, etc.) erhält man zusätzlich noch einmal 1,0 bis 3,0 dB. Durch eine derartige neue aktive Antenne erhält man also im Uplink-Betrieb (Empfangsbetrieb) in der Summe eine Leistungsverbesserung um ca. 3,5 bis 6,0 dB gegenüber dem Downlink-Betrieb (Sendebetrieb) . Dies führt zu einer eklatanten Verbesserung der Datenraten. Außerdem können die Uplink- und Downlink-Signale auf unterschiedliche Down- Tilt-Werte eingestellt werden, was eine weitere Optimierung der Datenraten ermöglicht. Dies war bisher nur mit sogenannten verteilten aktiven Antennenarchitekturen möglich.
Es wäre aber auch denkbar beide Antennengruppen im Sende- betrieb zu betreiben. So kann zum Beispiel ein intelligentes Verfahren wie MIMO, SIMO oder ISO angewendet werden genauso wie das gemeinsame Betreiben der Antennen im Downlink-Betrieb z.B. für einen höheren Gewinn.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei- spielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen im Einzelnen
Figuren 1 drei Ausführungsbeispiele eines erfin- bis 3 : dungsgemäßen Antennenarrays mit zugehöriger frequenzabhängiger Amplitudenverteilung;
Figuren 4 vier weitere abgewandelte Ausfuhrungsbei- bis 7 : spiele eines erfindungsgemäßen Antennenarrays ; Figur 8a : ein Antennenarray nach dem Stand der Technik; eine Speisung des nach dem Stand der Technik gemäß Figur 8a bekannten Antennenar- rays, ebenfalls nach dem Stand der Technik;
Figuren 9 zwei weitere abgewandelte Ausführungsbei- und 10 : spiele eines erfindungsgemäßen Antennen- arrays ;
Figur 11 : ein vertikales Strahlungsdiagramm eines
Antennenarrays gemäß Figur 8a bei einer Amplitudenverteilung gemäß Figur 8b im Empfangsbetrieb; und
Figur 12: ein vertikales Strahlungsdiagramm eines
Antennenarrays gemäß Figur 8a bei einer Amplitudenverteilung gemäß Figur 1 im Emp- fangsbetrieb .
Nachfolgend wird zunächst auf Figur 8a Bezug genommen, welche in schematischer Darstellung ein Antennenarray 1 zeigt, wie es nach dem Stand der Technik bisher betrieben wurde. Das Antennenarray 1 umfasst beispielsweise zwei übereinander (in der Regel vertikal übereinander) angeordnete Antennengruppen 5, 10. Die untere Antennengruppe 5 wird dabei nachfolgend auch als erste Antennengruppe 5 bezeichnet. Die obere Antennengruppe 10 wird auch als zweite Antennengruppe bezeichnet.
Jeder der beiden Antennengruppen 5, 10 besteht aus zumindest zwei Antennen-Untergruppen 6 bzw. 11, wobei jede An- tennen-Untergruppe zumindest einen Strahler aufweist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel nach dem Stand der Technik umfasst sowohl die erste wie die zweite Antennengruppe 5, 10 jeweils fünf Antennen-Untergruppen 6 bzw. 11, wobei je- de der Antennen-Untergruppen zumindest einen, d.h. im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils zwei Strahler 7 bzw. zwei Strahler 12 umfasst. Im gezeigten Ausführungsbeispiel bestehen die Strahler aus dualpolarisierten Strahlern, die bevorzugt jeweils in einem +45° und in einem -45° Winkel gegenüber der Horizontalen oder Vertikalen ausgerichtet sind. Insoweit wird häufig auch von X-polarisierten Strahlern gesprochen, die in zwei senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen betrieben werden können. Jeweils die Strahler, die zu einer gemeinsamen Antennen- Untergruppe gehören, können mit gleicher Phasenlage und/ oder Leistung gespeist, obgleich vorzugsweise zwischen jeweils zwei derartigen zu einer Strahler-Untergruppe gehörenden Strahlern noch fest zugeordnete Phasenschieber- Elemente angeordnet sein können, so dass zwei zu einer
Antennen-Untergruppe gehörende Strahler mit einem fest vorgegebenen, d.h. in der Regel nicht verstellbaren Phasenunterschied gespeist werden. Die Strahler 7 der ersten Antennegruppe 5 werden sowohl im Sende- wie Empfangsbetrieb eingesetzt, wohingegen die Strahler 12 der zweiten Antennengruppe nur im Empfangsbetrieb verwendet werden. In dem erläuterten Beispiel nach dem Stand der Technik gemäß Figur 8a sind also die Strahler 7 und 12 in den Antennengruppen 5, 10 des Antennenarrays über Kabel oder Koaxial-Systeme oder andere Systeme unter Verwendung von Phasenschiebern 15 miteinander verbunden. Das Antennenar- ray ist in der Regel breitbandig ausgelegt und deckt die Empfangs- und Sendefrequenzen ab. Um eine möglichst gute Nebenkeulen-Unterdrückung (Sidelobe-Supression) zur Inter- ferenz -Reduzierung zu erhalten, werden die Phasenschieber mit einer sogenannten abfallenden Leistungsaufteilung (Po- wer-Tapering) ausgelegt. D.h., die Strahler, die eher in der Mitte oder im mittleren Bereich der jeweiligen Antennengruppe 5, 10 angeordnet sind, erhalten höhere Leis- tungsanteile als die am äußeren Rand oder benachbart zum äußeren Rand liegenden Strahler 7, 12 oder Antennen-Untergruppen 6, 11 (s. Figur 8b) . Damit ergibt sich die in Figur 8b dargestellte Leistungsverteilung, die für den Down- link-Fall optimal sein kann, allerdings für den Uplink- Fall ein Problem darstellt, da sich nunmehr für das Gesamt-Antennenarray im mittleren Bereich X eine niedrigere Leistungsverteilung ergibt, wodurch sich größere Side-Lo- bes, also größere Nebenkeulen, vor allem in Horizontalausrichtung oder geringfügig darunter ergeben, die ausgespro- chen unerwünscht sind, weil sie in benachbarte Zellen strahlen. Die Figur 11 zeigt ein entsprechendes vertikales Strahlungsdiagramm. In Figur 8b ist dabei über der X-Achse die jeweilige Amplitude oder Leistung für die betreffenden Strahler 7, 12 der jeweiligen Antennen-Untergruppe 6, 11 der beiden Antennengruppen 5, 10 dargestellt.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wird nachfolgend nunmehr anhand von Figur 1 ein erstes verbessertes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel erläutert. Die bisher gemachten Ausführungen bezüglich der Gestaltung und des Aufbaus des erläuterten Antennenarrays gelten dabei gleichermaßen auch für die nachfolgend im Rahmen der Erfindung verwendeten Antennenarrays, sofern nicht noch weitere Varianten und Abwandlungen vorgesehen sind. Gleiche Bezugszeichen betreffen insoweit auch gleiche Teile und Bestandteile und Komponenten, wie sie bisher anhand von Figur 8a erläutert wurden .
Eine erfindungsgemäße Antenne kann dabei beispielsweise im Sendebetrieb in einem Frequenzband von 2110 MHz bis 2155 MHz betrieben werden. Der Empfangsbereich kann beispielsweise zwischen 1710 MHz bzw. 1755 MHz liegen. Die nachfol- gend gemachten Ausführungen gelten grundsätzlich für jeden ÜbertragungsStandard bzw. für jedes zugrunde gelegte Frequenzband insbesondere im Mobilfunkbereich, also beispielsweise für das 900 MHz-Band, dass 1800 MHz oder 1900 MHz-Band, für den UMTS-Mobilfunkstandard (der in verschie- denen Ländern und Regionen in unterschiedlichen Frequenzbereichen, beispielsweise im 1920 MHz bis 2170 MHz-Band abgewickelt wird) und/oder beispielsweise auch für den LTE-Mobilfunkstandard etc. Einschränkungen auf bestimmte Frequenzbereiche gelten insoweit nicht. Es ist lediglich davon auszugehen, dass für den Uplink (Empfangsbetrieb) und den Downlink (Sendebetrieb) versetzt zueinander liegende Frequenzbänder oder Frequenzbereiche vorgesehen sind. Für die nachfolgend noch erläuterten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele erweist es sich ferner als vorteilhaft, wenn die Anzahl der Antennen-Untergruppen 6,
11 wie aber auch die Anzahl der Strahler 7, 12 pro Antennengruppe 5, 10 gleich ist, obwohl auch eine ungleiche Anzahl von Antennen-Untergruppen 6, 11 bzw. von Strahlern 7,
12 vorhanden sein können.
Die bevorzugt anhand von Figur 8a beschriebenen dualpolarisierten Strahler können auch bei den erfindungsgemäßen Antennenarrays in einer +45° und -45° Ebene polarisiert sein (ohne dass dies eine zwingende Voraussetzung ist) . Ferner können sie auch horizontal oder vertikal, rechts - oder linksdrehend, zirkularpolarisiert, elliptisch polarisiert oder auch nur horizontal oder vertikal polarisiert sein. Alle genannten Polarisationen bzw. Polarisationskombinationen können gleichermaßen auch im Rahmen der nachfolgend noch erläuterten erfindungsgemäßen Ausführungsbei- spiele angewendet werden. Der Aufbau des erfindungsgemäßen Antennenarrays gemäß Figur 1 entspricht also grundsätzlich jenem, wie er anhand von Figur 8a für den Stand der Technik erläutert wurde . Im Empfangsbetrieb, d.h. also im Uplink-Betrieb, werden für jede der beiden Antennengruppen 5, 10 und für jede Polari- sation die entsprechenden Empfangssignale Rx (Uplink) über ein Speisenetzwerk Nil bzw. N12 für die erste Antennengruppe 5 (für Signale, die in der ersten Polarisations- ebene bzw. in der zweiten Polarisationsebene übertragen werden) einer Speisestelle Rxl bzw. Rx2 zugeführt. Die Speisestellen Rxl und Rx2 dienen dabei auch als Einspeisestellen für die Sendesignale (Downlink) , also als Speisestellen Txl und Tx2, um hierüber die Signale für die beiden Polarisationen für die erste Antennengruppe 5 in das zugehörige Speisenetzwerk Nil bzw. N12 (polarisations- abhängig) einzuspeisen.
Für die zweite oder obere Antennengruppe 10 ist ein entsprechendes Speisenetzwerk N21 und N22 für die beiden Polarisationsebenen vorgesehen, wobei hierüber nur Empfangs - Signale Rx (Uplink) empfangen und in der Regel keine Sendesignale Tx (Downlink) gesendet werden. Sollte ein einfach polarisiertes Antennenarray zum Einsatz kommen, würde natürlich jeweils nur ein entsprechendes Speisenetzwerk für die eine verwendete Polarisation der ersten bzw. zweiten Antennengruppe vorgesehen sein.
Die erläuterten Antennengruppen 5, 10 werden dabei an eine gemeinsame Sende-Empfangseinheit SE angeschlossen, die beispielsweise aus einem antennennah oder einem in der Antenne (am Antennenmast) montierten Remote-Radio-Head (RRH) besteht oder ein Remote-Radio-Head (RRH) umfassen kann. Es ist auch möglich, dass die Sende-Empfangseinheit zusätz- lieh als Basisband-Einheit fungiert und entsprechende Verabeitungen vornimmt, insbesondere intelligente Verfahren.
Zur Anwendung gelangt nunmehr im Rahmen der Erfindung eine frequenzabhängige Leistungs- oder Amplitudenverteilung für das resultierende Strahlungsdiagramm, d.h. eine unterschiedliche Leistungs- oder Amplitudenverteilung für den Uplink- und den Downlink-Fall . Bei dem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, wie es anhand von Figur 1 er- läutert wird, ist wiederum in Figur 1 links vereinfacht ein Antennarray mit einer ersten oder unteren Antennengruppe 5 und einer dazu oberen (in der Regel vertikal darüber befindlichen) oder zweiten Antennengruppe 10 gezeigt, wobei jede Antennengruppe im gezeigten Ausführungs- beispiel wiederum fünf Antennen-Untergruppen 6, 11 um- fasst. Jede der Antennen-Untergruppen weist zumindest einen oder mehrere Strahler 7, 12 auf, wie dies anhand von Figur 8a erläutert wurde. Bei den erfindungsgemäßen Darstellungen gemäß den Figuren 1 bis 7 sind dabei die erste oder untere Antennengruppe 5 und die obere oder zweite Antennengruppe 10 mit den Antennen-Untergruppen 6, 11 nur vereinfacht dargestellt. Die einzelnen Antennen-Untergruppen sind dabei sowohl für die erste Antennengruppe 5 wie auch für die zweite Antennengruppe 10 jeweils von oben nach unten mit den einzelnen Zuordnungen al, a2 , a3 , a4 bzw. a5 fortlaufend gekenn- zeichnet. Bei diesen Antennen-Untergruppen 6, 11 kann es sich um Ausführungen handeln, bei denen die vorgesehenen Strahler wie erläutert nur einfach polarisiert oder dual polarisiert sind, in Form einer sogenannten X-Polarisation ausgeführt sind etc.. Entsprechend ist der physikalische Aufbau bei dual polarisierten Strahlern durchzuführen, wie dies grundsätzlich anhand von Figur 8a erläutert ist. Im Folgenden wird von daher die Amplitudenverteilung für die einzelnen Strahler der einzelnen Antennen-Untergruppen jeweils nur für eine Polarisation dargestellt. Bei dual po- larisierten Antennen gilt dies in der Regel entsprechend für beide Polarisationen, d.h. für die hierüber empfangenen oder gesendeten Signale. Es ist aber auch möglich die erfindungsgemäße Amplitudenverteilung nur auf eine Polarisation anzuwenden oder eine Verwendung von verschiedenen erfindungsgemäßen Amplitudenverteilungen je Polarisation.
Neben der vereinfachten Darstellung der ersten und zweiten Antennengruppe 5, 10 in Figur 1 linksliegend ist rechts davon nunmehr für jede der Antennen-Untergruppen die Leis- tungs- oder Amplitudenverteilung dargestellt, und zwar auf einer zugehörigen horizontalen X-Achse. Da im Rahmen der Erfindung für den Empfangsbetrieb (Uplink) der Basisstation bevorzugt nicht nur die erste, sondern die erste und die zweite Antennengruppe 5, 10 eingesetzt wird, ist die Leistungs- und/oder Amplitudenverteilung nicht nur für die erste Antennengruppe 5, sondern auch für die zweite Antennengruppe 10 dargestellt. Rechts davon ist die Leistungsund/oder Amplitudenverteilung für die erste oder untere Antennengruppe 5 dargestellt, die nur für den Sendebetrieb eingesetzt wird, weshalb nur für die erste Antennengruppe 5 eine entsprechende Amplitudenverteilung für den Sende- betrieb (Tx-Betrieb) vorliegt.
Daraus ergibt sich, dass bezüglich der Antennen-Untergruppen 6 der ersten Antennengruppe 5 eine Leistungs- oder Amplitudenverteilung im Empfangsbetrieb vorgesehen ist, die abwechselnd zwischen einer höheren und einer niedrige- ren Stufe, also z.B. zwischen 0 dB und -3 dB wechselt. Es handelt sich hierbei um Signalpegelstufen.
Aus diesem Diagramm ist ferner zu ersehen, dass vor allem im mittleren Bereich X nunmehr im Empfangsbetrieb (Uplink) eine gegenüber dem Stand der Technik gemäß Figur 8b nicht mehr relativ abgesenkte Leistungs- oder Amplitudenverteilung vorliegt, sondern eine Amplitudenverteilung mit einer demgegenüber höheren oder größeren relativen Amplitude, so dass vor allem in dem kritischen Uplink-Fall die Side- Lobes (Nebenkeulen) kleiner werden. Das daraus resultierende Strahlungsdiagramm für den Empfangsfall ist in Figur 12 zu sehen. Der Vergleich mit der Figur 11, die ein entsprechendes Diagramm für den angegebenen Stand der Technik zeigt, verdeutlicht den Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung.
Um jedoch auch für den Downlink-Fall ein optimales Strahlungsdiagramm zu erzeugen, schlägt die Erfindung ferner vor, dass im Sende- bzw. Downlink-Betrieb nur eine Anten- nengruppe, im gezeigten Ausführungsbeispiel die untere oder erste Antennengruppe 5 aktiv ist, während die zweite oder obere Antennengruppe 10 für den Downlink-Betrieb unwirksam ist, d.h. keine Signale ausgestrahlt werden. Dabei wird hier ähnlich wie im Stand der Technik ein Power-Tape- ring durchgeführt, bei welchem also an den mittleren Antennen-Untergruppen 11 und/oder den zugehörigen Strahlern 12 ein höherer relativer Signalpegel anliegt als an den äußeren oder vorletzten Antennen-Untergruppen 11.
Somit ergibt sich entsprechend der Darstellung gemäß Figur
I die bevorzugte erfindungsgemäße Lösung (beispielsweise für ein Antennenarray mit einer ersten und zweiten Anten- nengruppe 5, 10, die jeweils fünf Antenenn-Untergruppen 6,
II umfasst, und zwar mit einem oder mehreren Strahlern in jeder Antennen-Untergruppe) , bei welcher sich für den Empfangsbetrieb für die einzelnen nebeneinander sitzenden Strahler in den Antennengruppen beispielsweise die anhand von Figur 1 in der Mitte gezeigte relative Amplitudenverteilung ergibt. Im Sendebetrieb hingegen - bei welchem nur die erste Antennengruppe und die zugehörigen Strahler aktiv sind - ergibt sich die anhand von Figur 1 auf der rechten Seite wiedergegebene optimale Leistungsverteilung über die Antennen-Untergruppen hinweg, bei der die Strahler der mittleren Antennen-Untergruppe eine sehr viel höhere Leistung oder Amplitude erhalten, als jene Strahler, die in den äußersten oder benachbart zu den äußersten Antennen-Untergruppen 6, 11 angeordnet sind.
Anhand von Figur 2 ist für ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel gezeigt, wie die relative Leistungs- oder Amplitudenverteilung in einem zur Erfindung gehörenden ersten Empfangsbetrieb eingestellt ist.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 unterscheidet sich von jenem gemäß Figur 1 dadurch, dass für die zweite Antennengruppe 10 der zugehörige unterste Strahler 12 oder die zugehörige unterste Antennen-Untergruppe 11, die mit a5 in Figur 2 gekennzeichnet ist und unmittelbar benachbart (oberhalb) zu der mit al gekennzeichneten ersten oder obersten Antennen-Untergruppe 6 der ersten oder unteren Antennengruppe 5 zu liegen kommt, bezüglich aller in der zweiten Antennengruppe 10 vorgesehenen Antennen-Untergruppen 11 die höchste Leistung oder Amplitude erhält. Von dieser zuunterst liegenden Antennen-Untergruppe 11 (die wie erwähnt mit a5 in Figur 2 gekennzeichnet ist) nimmt die Leistungs- oder Amplitudenverteilung zur obersten Antennen-Untergruppe 11 (die in Figur 2 mit al gekennzeichnet ist) stufenweise ab, beispielsweise um -3 dB je Antennen-Untergruppe. Dadurch nimmt die relative Leistung oder Amplitude von den Strahlern, die zur innersten oder untersten Antennen-Untergruppe 11 gehören zu den Strahlern die zur äußersten oder am höchsten liegenden Antennen-Untergruppe 11 gehören, mit den aus Figur 2 ersichtlichen Amplituden-Schritten ab, nämlich z.B. mit folgenden Schritten (dB)
0 / -3 / -6 / -9 / - 12 wodurch sich der treppenförmige Verlauf der Leistungsoder Amplitudenverteilung in der oberen oder zweiten An- tennengruppe 10 im Uplink- oder Empfangsbetrieb ergibt. Dieser Verlauf kann auch, wie bei der ersten Antennengruppe, frequenzabhängig sein. Denkbar wäre dieser Fall zum Beispiel, wenn die zweite Antennengruppe ebenfalls unabhängig von einer anderen Antenngruppe im Sendebetrieb arbeiten soll.
Die Varianten gemäß Figuren 1 und 2 sollen nur belegen, dass insbesondere bezüglich der zweiten Antennengruppe 10 in weiten Bereichen eine unterschiedliche Amplitudenverteilung möglich ist, vorzugsweise jedoch eine solche, bei der die Amplitude in der untersten Antennen-Untergruppe 11 der zweiten Antennengruppe 10 der Amplitude in der benach- barten obersten Antennen-Untergruppe 6 der ersten Antennengruppe 5 entspricht. Die angegebenen Amplituden sind auf das Maximum normiert. Im Betrieb werden die Amplituden der Antennengruppen über die Sende-Empfangseinheit SE vorzugsweise so eingestellt, dass beide Antennengruppen mit weitgehend gleicher Amplitude gespeist werden. Äquivalent zum Empfangsfall kann man auch sagen, dass die empfangenen Signale in der Sende-Empfangseinheit SE vorzugsweise gleich gewichtet werden. Anhand von Figur 3 ist eine weitere Abwandlung gezeigt, bei der die Amplitudenverteilung der ersten Antennengruppe 5 für den Empfangsbetrieb (Uplink) von der untersten (äußeren) Antennen-Untergruppe (mit a5 in Figur 3 gekennzeichnet) zur obersten Antennen-Untergruppe 6 (mit al in Figur 3 gekennzeichnet) jeweils in Schritten mit 3 dB zunimmt. Auch hier ist die Amplitudenverteilung derart vorgenommen, dass die Amplitude der in diesem Fall zuoberst liegenden Antennen-Untergruppe 6 der ersten Antennengruppe 5 gleich ist mit zu der Amplitude der dazu benachbart liegenden untersten Antennen-Untergruppe 11 der zweiten Antennengruppe 10. Der abgestufte Amplitudenverlauf bezüglich der Antennen-Untergruppen 11 der zweiten Antennengruppe 10 entspricht ansonsten dem Verlauf, wie er anhand des Ausführungsbeispieles 2 erläutert wurde.
Im Rahmen der Erfindung ist primär die relative Leistungsund Amplitudenverteilung zwischen den Antennen-Untergruppen 6 der ersten Antennengruppe 5 für den Empfangsbetrieb zum einen und dem Sendebetrieb zum anderen von Bedeutung. Wichtig ist hier die im Rahmen der Erfindung vorgeschlagene frequenzabhängige Amplitudenverteilung für den Sende- und den Empfangsbetrieb. Die Amplitudenverteilung für die lediglich für den Empfangsbetrieb vorgesehene zweite Antennengruppe 10 kann im Rahmen unterschiedlicher Varianten bevorzugte Werte aufweisen.
Die erfindungsgemäße Lösung ist durch den Betrag der Dif- ferenz
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gekennzeichnet, wobei diese betragsmäßige Differenz D
mindestens 0,2 dB multipliziert mit der Anzahl Z der Antennen-Untergruppen 6 der ersten Antennengruppe 5 und
maximal 5,0 dB multipliziert mit der Anzahl Z der Antennen-Untergruppen 6 der ersten Antennengruppe 5 beträgt, wobei
ARx die relative Amplitude der äußeren oder vorletzten Antennen-Untergruppe 6 bezogen auf die höchste Amplitude der Antennen-Untergruppen 6 der ersten Antennengruppe 5 bei einer Empfangsfrequenz und
px die relative Amplitude der äußeren oder vorletzten Antennen-Untergruppe 6 bezogen auf die höchste Amplitude der Antennen-Untergruppen 6 der ersten Antennengruppe 5 bei einer Sendefrequenz ist.
Wenn hier im Folgenden von der Differenz D gesprochen wird, so ist damit, wie oben definiert, der jeweilige Betrag der Differenz gemeint. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann aber die Untergrenze für die vorstehend genannte Differenz D auch 0,3 dB multipliziert mit der Anzahl Z der Antennen- Untergruppen 6 der ersten Antennengruppe 5 oder in manchen Fällen bevorzugt auch noch größer als zumindest 0,4 dB multipliziert mit der Anzahl Z der Antennen-Untergruppen
6 der ersten Antennengruppe 5 sein.
Ebenso kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Obergrenze der in Rede stehenden Differenz D maximal 4,0 dB oder maximal 3,0 dB oder in einigen anderen Fällen sogar maximal 2,5 dB oder sogar für einige Anwendungsfälle 2,0 dB jeweils multipliziert mit der Anzahl Z der Antennen-Untergruppen 6 der ersten Antennengruppe 5 sein.
Wenn, wie vorstehend und im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen, von "äußeren" oder "vorletzten" Antennen- Untergruppen 6 (bzw. 11) gesprochen wird, so ist bei der "äußeren Antennen-Untergruppe" beispielsweise bei der ers- ten Antennengruppe 5 bevorzugt die zuunterst (und/oder auch die zuoberst) liegende Antennen-Untergruppe 6 gemeint, die in den beigefügten Ausführungsbeispielen 1 bis 3 mit a5 (bzw. al) und in den Ausführungsbeispielen 4 bis
7 mit a9 (bzw. al) gekennzeichnet ist. Es handelt sich also bei der äußeren Antennen-Untergruppe bevorzugt um jene, die auf der zur zweiten oder oberen Antennengruppe 10 vorzugsweise entfernt liegenden Seite der ersten Antennengruppe angeordnet ist. Sofern von der vorletzten Antennen-Untergruppe 6 der ersten Antennengruppe 5 gesprochen wird, handelt es sich um die dazu benachbarte Antennen- Untergruppe, die ebenfalls zur zweiten oder oberen Antennengruppe 10 vorzugsweise entfernt liegt, gegebenenfalls aber auch dazu benachbart (und von daher in den Figuren 1 bis 3 mit a4 bzw. a2 und in den Figuren 4 bis 7 mit a8 bzw. a2 gekennzeichnet ist) .
Für die vorstehend wiedergegebenen Bedingungen sind die entsprechenden Werte für die erste Antennengruppe für den Sendebetrieb und den Empfangsbetrieb in den Figuren 1 bis 3 wiedergebeben.
Nachfolgend werden anhand der Figuren 4 bis 7 einige wei- tere Beispiele für erfindungsgemäße Lösungen beschrieben, nämlich beispielsweise ein Antennenarray mit einer ersten und zweiten Antennengruppe 5, 10, die jeweils neun Antennen-Untergruppen 6 bzw. 11 umfassen. In den Figuren sind jeweils auf der linken Seite die Antennen-Untergruppen jeweils mit al oben beginnend bis a9 unten in jeder Antennengruppe gekennzeichnet. Wie in den anderen Ausführungsbeispielen auch, ist in den Figuren rechts neben dem vereinfacht dargestellten Antennenarray die zugehörige relative Amplituden- oder Leistungsverteilung für die ein- zelnen Antennen-Untergruppen und/oder für die in den Antennen-Untergruppen vorgesehenen Strahler zunächst für den Empfangsbetrieb und nochmal rechts davon die Amplitudenverteilung für den Sendebetrieb wiedergegeben, der nur über die erste (untere) Antennengruppe 5 abgewickelt wird.
Figur 4 beschreibt dabei ebenfalls ein unterschiedlich abgestuftes Amplitudenmuster für den Empfangsbetrieb. Dabei erfolgt eine Amplitudenverteilung über drei unterschiedliche Pegelstufen hinweg dergestalt, dass die zuäußerst liegenden Antennen-Untergruppen 6 der ersten Antennengruppe 5 wie aber auch die zuäußerst liegenden Antennen- Untergruppe 11 der zweiten Antennengruppe 10 auf einem gleichen relativen Amplitudenniveau liegen. Die dazu je- weils benachbart liegenden vorletzten Antennen-Untergruppen weisen ebenfalls ein gleiches Amplitudenniveau auf, jedoch um eine -3 dB Stufe niedriger. In den Figuren ist dabei für die erste Antennengruppe 5 jeweils die oben wiedergegebene Differenz D angegeben, und zwar einmal bezüglich der äußersten Antennen-Untergruppe und zum anderen bezüglich der vorletzten Antennen-Untergruppe, jeweils bezogen auf die höchste Amplitude bezüg- lieh einer zu dieser ersten Antennengruppe 5 gehörenden Antennen-Untergruppe 6. Die Differenz berechnet sich aus dem relativen Signalpegel, der an der jeweiligen Antennen- Untergruppe im Empfangsfrequenzbereich anliegt und dem relativen Signalpegel der an der jeweiligen Antennen-Un- tergruppe im Sendefrequenzbereich anliegt. Für diese Differenz ergibt sich einmal ein Wert von 12 dB bzw. 6 dB.
Ferner wird noch auf die Figuren 5, 6 sowie 7 verwiesen die entsprechende weitere abgewandelte Ausführungsbeispie- le zeigen.
Die sich anhand der in den Figuren 1 bis 7 erläuterten Ausführungsbeispiele ergebenden Werte für die Differenz D, die Relativwerte ARx und A^ sowie die Grenzwerte, innerhalb derer sich die Differenz D im Rahmen der Erfindung bewegen soll, sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst . Dabei sind für die Ausführungsbeispiele gemäß den Figuren 1, 2 und 3 auch die entsprechenden Werte eingetragen, für den Fall, dass die entsprechenden relativen Amplituden- werte nicht für die jeweils äußere Antennen-Untergruppe , sondern für die vorletzte Antennen-Untergruppe bezogen auf die jeweils höchste Amplitude einer Antennen-Untergruppe berücksichtigt werden. Dazu ist in der nachfolgenden Ta- belle in der zweiten Spalte angegeben, ob die Differenz D von der Amplitude einer äußeren Antennen-Untergruppe A/M bezogen auf eine maximale Amplitude oder von der Amplitude einer vorletzten Antennen-Untergruppe V/M bezogen auf die maximale Amplitude in dieser Antennengruppe berücksichtigt wird .
Anhand der Figuren 9 und 10 sind weitere Abwandlungen für eine erfindungsgemäße Antenne gezeigt, bei der ebenfalls die erste und zweite Antennengruppe jeweils neun Antennen- Untergruppen 6 bzw. 11 umfassen. Die Amplitudenabstufungen sind bei diesem Ausführungsbeispiel für den Empfangsbetrieb über die Antennen-Untergruppen hinweg wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 ausgeführt.
Während jedoch, wie bei Figur 7, die erste Antennengruppe 5 im Sendebetrieb über die Antennen-Untergruppen hinweg Signale erhält, deren Signalpegel oder Amplitude von der mittleren Antennen-Untergruppe (die mit a5 gekennzeichnet ist) zu den äußeren Antennengruppen (mit al bzw. a9 gekennzeichnet) in gleichen Stufen abnimmt, zeigt das Aus- führungsbeispiel gemäß Figur 9 eine Variante, bei der alle Antennen-Untergruppen 6 mit einem gleichen Signalpegel bzw. einer gleichen Amplitude gespeist werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 10 erhalten im Sendebetrieb alle Antennen-Untergruppen 6 der ersten Antennengruppe 5 einen gleichen Signalpegel (werden in der gleichen Amplitude gespeist) , wobei lediglich die Anten- nen-Untergruppen a4 und a6 einen um eine 3 dB Stufe höheren Signalpegel oder höhere Amplitude erhalten.
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Anhand der erläuterten Ausführungsbeispiele wird auch ersichtlich, dass die Leistungs- und Amplitudenverteilung bezüglich der Antennen-Untergruppen 11 der oberen oder zweiten Antennengruppe 10 ebenfalls in weiten Bereichen ganz unterschiedlich gewählt sein kann. Bevorzugt ist die Araplitudenverteilung derart, dass die Amplitude der untersten Antennen-Untergruppe 11, die in unmittelbarer Nachbarschaft zur unteren oder ersten Antennengruppe 5 zu lie- gen kommt, ein Amplituden- oder Leistungsniveau, also eine Amplitude aufweist, die bevorzugt gleich groß ist wie die Amplitude der obersten Antennen-Untergruppe 6 der ersten Antennengruppe 5, obgleich auch hier gewisse möglichst nicht zu große Amplitudenunterschiede vorgesehen sein kön- nen. Bei den erläuterten Ausführungsbeispielen sind jedoch diese Amplitudenniveaus der unmittelbar benachbarten Antennen-Untergruppen der ersten Antennengruppe auf gleichem Niveau, werden also mit der gleichen Amplitude gespeist. Ansonsten kann aber der Amplitudenverlauf über die An- tennen-Untergruppen 11 der zweiten Antennengruppe 6 hinweg ebenfalls sehr unterschiedlich gestaltet sein, wie aus den Ausführungsbeispielen zu ersehen ist.
Bevorzugt ist allerdings in all diesen Varianten, dass im Empfangsbetrieb, bei welchem beide Antennengruppen 5, 10 eingesetzt werden, die Empfangssignale beider Antennengruppen 5, 10 in der Sende-Empfangseinheit SE, also im Empfänger oder Receiver, beispielsweise in Form eines Re- mote-Radio-Heads oder dergleichen, über moderne Verfahren wie beispielsweise MRC (Maximum Ration Combining) oder ERC (Equal Ratio Combining) oder ähnliche Verfahren wie IRC oder dergleichen kombiniert werden. Dabei werden die einzelnen Signale in Amplitude und Phase gewichtet und korrigiert und optimal miteinander kombiniert. Somit lässt sich das Resultat auch als kombiniertes Antennenprogramm ausdrücken . Bei den erläuterten Ausführungsbeispielen sind Amplitudenabstufungen von beispielsweise 3 dB zugrunde gelegt worden. Natürlich können hier auch beliebig andere Amplituden-Abstufungen zum Tragen kommen, beispielsweise Abstu- fungen von 2 dB, 1,5 dB oder sogar in Abstufungen, die von Stufe zu Stufe zumindest teilweise unterschiedliche Werte aufweisen. Die Amplituden-Abstufung zwischen zwei benachbarter Antennen-Untergruppen wird dabei in der Regel einen Wert zwischen 1 dB und 4 dB aufweisen, insbesondere zwi- sehen 2 dB und 3 dB.
Ferner wird darauf hingewiesen, dass die erwähnten Phasenschieber oder Phasenschieberbaugruppen 15 bevorzugt mechanische Phasenschieber sind, die insbesondere elektrisch einstellbar sind. Somit kann also eine unterschiedliche Absenkung (Downtilt) bezüglich der ersten Antennengruppe 5, aber auch bezüglich der zweiten Antennengruppe 10 vorgenommen werden. Bevorzugt ist die Downtilteinstellung der ersten und zweiten Antennengruppe 5, 10 miteinander gekop- pelt. Außerdem ist es möglich über die Sende- und Empfangseinheit den Downtilt im Empfangsfrequenzbereich separat einzustellen bzw. nachzujustieren.
Die erwähnten Phasenschieber 15 dienen dabei nicht nur zum Verstellen des vertikalen Strahlungsdiagramms, sondern ermöglichen bevorzugt auch eine frequenzabhängige Leistungs- verteilung. Mit anderen Worten haben die Phasenschieber für den Sende- oder Downlink-Betrieb (Tx) eine andere Leistungsaufteilung als für den Empfangs- oder Uplink-Be- trieb (Rx) . Die frequenzabhänige Amplitudenverteilung wird dabei allgemein im Speisenetzwerk Nil, N12 , N21 bzw. N22 vorgenommen, wobei wie erwähnt die frequenzabhängige Amplitudenverteilung bevorzugt durch die erwähnten Phasen- Schieber insbesondere in Form der mechanischen Phasenschieber realisiert sein kann. Es ist aber auch möglich die frequenzabhängige Amplitudenverteilung über einen frequenzabhängigen Leistungsteiler oder nur über das ent- sprechende Speisenetzwerk in Form eines sogenannten verteilten Systems bei dem in bzw. durch Leitungen frequenz- abhängige Impedanzen gebildet werden, zu realisieren. Der Phasenschieber ist also nicht für die Erfindung unbedingt notwendig und stellt eine bevorzugte Ausführungsform dar. Ohne Phasenschieber könnte man auch eine Variante dieses Systems mit nichtveränderbarem oder nur bedingt veränderbarem Downtilt (nur im Empfangsfrequenzbereich durch die SE) schaffen. Sowohl für den Uplink- als auch für den Downlink-Betrieb können die Phasenschieber so eingestellt werden, dass die resultierenden elektrischen Strahlungsdiagramme die gleiche vertikale Absenkung (den gleichen elektrischen Downtilt) oder aber auch eine unterschiedliche vertikale Ab- Senkung (elektrischer Downtilt) ermöglichen.
Die im Rahmen der Erfindung erläuterte Elektronik ist dabei so ausgelegt, dass zumindest zwei Antennengruppen 5, 10 für den Uplink- oder Empfangsbetrieb und eine Antennen- gruppe 5 für den Sende- oder Downlinkbetrieb und den Empfangs- oder Uplinkbetrieb vorgesehen sind (oder ein Vielfaches davon) . Möglich ist beispielsweise auch, dass für den Uplinkbetrieb weitere Antennengruppen vorgesehen sind, beispielsweise drei Antennengruppen für den Uplinkbetrieb (wobei von den drei Antennengruppen nur eine Antennengruppe zusätzlich auch für den Downlinkbetrieb verwendet wird) . Ferner wird nochmals darauf hingewiesen, dass ebenso Anwendungen denkbar sind, bei denen beide Antennengruppen im Sendebetrieb verwendet werden. So kann insbesondere beispielsweise ein intelligentes Verfahren wie MIMO, SIMO oder MISO angewendet werden, genauso wie das gemeinsame Betreiben der Antennen im Downlink-Betrieb möglich ist, z.B. zur Erzielung eines höheren Antennengewinns. Bei den vorstehend genannten Verfahren MIMO, SIMO oder MISO handelt es sich bekanntermaßen in der Nachrichtentechnik um die Nutzung mehrerer Sende- und Empfangsantennen zur drahtlosen Kommunikation, wobei es sich bei der MIMO-Tech- nik um die Verwendung mehrfacher Sende- und Empfangsantennen, bei der SIMO-Technik um die Verwendung einer Sende- und mehrerer Empfangsantennen und bei der MISO-Technik um eine Übertragung handelt, bei der mehrere Sendeantennen aber nur eine Empfangsantenne eingesetzt werden.
Die Erfindung ist anhand von Antennenarrays beschrieben worden, die mit sogenannten X-polarisierten Strahlern ar- beiten, also dualpolarisierten Strahlern. Wie erwähnt kann es sich aber auch um einfach polarisierte Strahler handeln. Insbesondere bei der Verwendung von dualpolarisierten Strahlern ist es ebenso möglich, dass die erfindungs- gemäße Amplitudenverteilung nur auf eine Polarisation an- gewendet oder aber auch die Verwendung von verschiedenen erfindungsgemäßen Amplitudenverteilungen je Polarisation zum Tragen kommt.
Schließlich sind aber auch noch völlig andere Ausführungs- formen und Betriebsarten mit anderen Pegeldifferenzen möglich. Dazu wird auch noch auf folgende weitere Tabelle verwiesen, n dieser werden weitere Pegeldifferenzen genannt die für den erfindungsgemäßen Betrieb des Antennen- Systems zweckmäßig sind. In der ersten Spalte werden die jeweiligen Betriebsarten den Figuren entsprechend genannt. Die Spalten ARx und ^ geben Amplituden wieder, wie sie neben den bereits genannten Ausführungsbeispielen sinnvoll sein können. Die Pegeldifferenzen ergeben sich entsprechend .
Das erläuterte aktive Antennensystem ist allgemein beschrieben worden. Mit anderen Worten kann das aktive An- tennensystem mit den entsprechenden Antennengruppen und den zu den einzelnen Antennengruppen gehörenden Antennen- Untergruppen sowie die zu den einzelnen Antennen-Untergruppen gehörenden Strahler oder Strahlereinrichtungen grundsätzlich für ein einspaltiges Antennensystem wie aber auch für ein zwei- oder allgemein mehrspaltiges Antennensystem Anwendung finden.
Das heißt, dass das beschriebene und beanspruchte aktive Antennensystem in einer Spalte vorgesehen sein kann. Eben- so können entsprechende aktive Antennensysteme aber auch in einer zweiten, einer dritten oder allgemein in mehreren weiteren Spalten ausgebildet und/oder vorgesehen sein. Dabei sind in all diesen Fällen die Antennenspalten üblicherweise so ausgerichtet, dass sie entweder in Vertikal- richtung verlaufen oder gegenüber der Vertikalen leicht geneigt sind, das heißt in einem Winkel von vorzugsweise weniger als 45°, insbesondere weniger als 30° , 15°, 10° und insbesondere 5°.
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Claims

Patentansprüche ;
Aktives Antennensystem mit folgenden Merkmalen:
mit einer ersten für den Sende- und Empfangsbetrieb vorgesehenen Antennengruppe (5) ,
mit einer zweiten für den Empfangsbetrieb vorgesehenen Antennengruppe (10) ,
die beiden Antennengruppen (5, 10) sind übereinander angeordnet,
jede Antennengruppe (5, 10) umfasst zumindestens zwei Antennen-Untergruppen (6 oder 11) , wobei die erste Antennengruppe (5) zumindest zwei Antennen-Untergruppen (6) mit jeweils zumindest einem Strahler (7) und die zweite Antennengruppe (10) zumindest zwei Antennen-Untergruppen (11) mit zumindest jeweils einem Strahler (12) umfasst,
die Antennen-Untergruppen (6, 11) einer Antennengruppe (5, 10) sind über jeweils ein Speisenetzwerk (Nil, N12; N21, N22) miteinander verschaltet, die Speisenetzwerke (Nil, N12 ; N21, N22) sind so aufgebaut, dass hierüber Phasen und Amplituden für jede Antennen-Untergruppe (6, 11) bereitgestellt werden, wobei die Speisenetzwerke (Nil, N12; N21, N22) Phasenschieber (15) umfassen, und
die Antennengruppen (5, 10) sind an eine gemeinsame Sende-Empfangseinheit (SE) angeschlossen,
gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale
das Speisenetzwerk (Nil, N12) der ersten Antennengruppe (5) weist eine frequenzabhängige, d.h. für eine Sende- und eine Empfangs frequenz eine unterschiedliche Amplitudenverteilung auf,
das Speisenetzwerk (Nil, N12) der ersten Antennengruppe (5) ist dabei so aufgebaut, dass folgende Bedingung erfüllt ist
Z * 0,2 dB £ l ARx - ATx l <; Z * 5,0 dB wobei
ARx die Amplitude der äußeren oder vorletzten Antennen-Untergruppe (6) bezogen auf die maximale Amplitude der Antennen-Untergruppen (6) bei einer Empfangsfrequenz ist,
ATx die Amplitude der äußeren oder vorletzten Antennen-Untergruppe (6) bezogen auf die höchste Amplitude der Antennen-Untergruppen (6) bei einer Sendefrequenz ist, und
Z die Anzahl der Antennen-Untergruppen (6) der ersten Antennengruppe (5)
darstellt .
2. Antennensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antennensystem so ausgestaltet ist, dass im Empfangsbetrieb die erste und zweite Antennengruppe (5, 10) genutzt wird.
3. Antennensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antennensystem so ausgestaltet ist, dass im Sendebetrieb nur die erste Antennengruppe (5) genutzt wird.
4. Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sende-Empfangseinheit (SE) vorgesehen ist, die so aufgebaut ist, dass die über die zumindest beiden Antennengruppen (5, 10) empfangenen Si- gnale mittels eines MRC- , ERC- oder IRC-Verfahrens verarbeitet werden.
5. Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Phasenschieber (15) mecha- nische Phasenschieber (15) vorgesehen sind.
6. Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Speisenetzwerk (Nil, N12; N21, N22) frequenzabhängige Leistungsteiler umfasst.
7. Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenschieber (15) vorzugsweise in Form von mechanischen Phasenschiebern (15) zur Einstellung der Strahlabsenkung eine frequenzabhängige Leistungsteilung haben.
8. Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Antennensystem zumindest drei Antennengruppen (5, 10) umfasst, wobei drei Antennen- gruppen (5, 10) für den Empfangsbetrieb und eine Antennengruppe (5) für den Sendebetrieb vorgesehen sind.
9. Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennengruppen (5, 10) eine gleiche Anzahl von Antennen-Untergruppen (6, 11) und/ oder die Antennen-Untergruppen (6, 11) eine gleiche Anzahl von Strahlern (7, 12), insbesondere jeweils zwei Strahler (7, 12) , umfassen.
10. Antennensystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahler (7, 12) einer Antennen-Untergruppe (6, 11) mit einem Phasenunterschied gespeist werden.
11. Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Antennensystem eine elektrisch einstellbare Strahl-Absenk-Einrichtung aufweist, die Phasenschieber (15) umfasst.
12. Antennensystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlabsenkungsverstelleinrichtungen der Antennengruppen (5, 10) miteinander gekoppelt sind.
13. Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Antennensystem über die Sende- und Empfangseinheit (SE) und/oder die Speisenetzwerke (Nil, N12; N21, N22) so betreibbar ist, dass das re- sultierende elektrische Strahlungsdiagramm für den Empfangs- und Sendebetrieb (Rx, Tx) auf eine unterschiedliche vertikale Absenkung einstellbar ist, insbesondere durch Einstellung der unterschiedlichen Phasenverschiebung und/ oder einer unterschiedlichen Leistungsaufteilung zwischen dem Empfangs- und dem Sendebetrieb (Rx, Tx) .
14. Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Antennensystem über die Sende- und Empfangseinheit (SE) und/oder die Speisenetzwerke (Nil, N12; N21, N22) so betreibbar ist, dass das resultierende elektrische Strahlungsdiagramm für den Empfangs- und Sendebetrieb (Rx, Tx) auf eine gleiche vertikale Absenkung einstellbar ist.
15. Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da- durch gekennzeichnet, dass die zweite und/oder dritte Antennengruppe (10) der ersten Antennengruppe (5) entspricht, insbesondere dass die Typen der Antennengruppen gleich sind.
16. Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Antennensystem so aufgebaut ist, dass die zweite Antennengruppe (10) auch im Sende - betrieb nutzbar ist oder genutzt wird.
17. Antennensystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Antennensystem so aufgebaut ist, dass die Sende- und Empfangseinheit (SE) die Antennengruppen (5, 10) im Rahmen eines MIMO- , SIMO- oder MISO-Verfahrens nutzt .
18. Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahler (7, 12) der Antennen-Untergruppen (6, 11) der Antennengruppen (5, 10) dual- polarisiert sind, insbesondere linear (+/- 45°, horizontal oder vertikal) , zirkulär (links, rechts) oder elliptisch.
19. Antennensystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Antennensystem so aufgebaut ist, dass nur für eine der beiden Polarisationen eine unterschiedliche frequenzabhängige Leistungsaufteilung oder dass für jede der beiden Polarisationen der dualpolarisierten Strahler (7, 12) eine unterschiedliche frequenzabhängige Leistungsaufteilung durchgeführt oder genutzt wird.
20. Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 19, da- durch gekennzeichnet, dass das Antennensystem so aufgebaut ist, dass die Antennen-Untergruppen (6) der ersten Antennengruppe (5) im Sendebetrieb mit unterschiedlicher Leistung betrieben werden, wobei vorzugsweise eine mittlere Antennen-Untergruppe (6) mit der höchsten Amplitude ver- sorgt wird, wohingegen zu den zu äußerst angeordneten Antennen-Untergruppen (6) die Amplituden stufenweise abnehmen, wobei die Änderung der Amplitude von der Antennen- Untergruppe (6) zu der Antennen-Untergruppe (65) vorzugsweise zwischen 1 dB und 4 dB liegt.
21. Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Antennensystem so aufgebaut ist, dass im Sendebetrieb der ersten Antennengruppe (5) die Antennen-Untergruppen mit der annähernd gleichen Leis- tung oder Amplitude gespeist werden oder nur einzelne Antennen-Untergruppen (6) gegenüber den verbleibenden Antennen-Untergruppen mehr Leistung erhalten.
22. Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 21, da- durch gekennzeichnet, dass das Antennensystem so aufgebaut ist, dass die Leistungs- oder Amplitudenverteilung für die Antennen-Untergruppen (6) der ersten Antennengruppe (5) im Empfangsbetrieb und/oder im Sendebetrieb zu einer mittleren Antennen-Untergruppe (6) oder zwei mittleren Antennen- Untergruppen (6) symmetrisch ist und/oder dass die annähernd gleiche Leistungs- oder Amplitudenverteilung genutzt wird.
23. Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Antennensystem so aufgebaut ist, dass im Empfangsbetrieb die unmittelbar benachbart zur zweiten Antennengruppe (10) vorgesehene Antennen-Untergruppe (6) der ersten Antennengruppe (5) mit der größten Leistung oder Amplitude betrieben wird und dass jede nachfolgende Antennen-Untergruppe (6) der ersten Antennengruppe (5) bis zur äußersten Antennen-Untergruppe (6) , die der zweiten Antennengruppe (10) am entferntesten liegt, stufenweise niedrigere Leistungs- oder Amplitudenwerte erhält .
24. Antennensystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich- net, dass das die Amplitudenverteilung der Antennen-Untergruppen der zweiten Antennengruppe bei einer Empfangs - frequenz so gewählt wird, dass die gesamte Amplitudenverteilung aller Antennen-Untergruppen beider Antennengruppen bei einer Empfangsfrequenz im Wesentlichen einem Verlauf entspricht, der von den inneren zu den äußeren Antennen- Untergruppen, auf das Gesamtantennensystem betrachtet, hin abnimmt .
25. Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 22, da- durch gekennzeichnet, dass die Amplitudenverteilung bezüglich der Antennen-Untergruppen (6) der ersten Antennen- gruppe (5) der Amplitudenverteilung der Antennen-Untergruppen (11) der zweiten Antennengruppe (10) entspricht.
26. Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 25, da- durch gekennzeichnet, dass die Amplitude der Antennen-Untergruppe (6) der ersten Antennengruppe (5) unmittelbar benachbart zur zweiten Antennengruppe (11) einen Wert aufweist, der der Amplitude der untersten Antennen-Untergruppen (11) der zweiten Antennengruppe (10) entspricht.
27. Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Speisenetzwerk (Nil, N12) der ersten Antennengruppe (5) so aufgebaut ist, dass die folgende Bedingung erfüllt ist
Z * x dB <; I - Arx I ί Z * y dB wobei x einem Wert von 0,3 und/oder vorzugsweise 0,4 und y einem Wert von 4,0 oder 3,0 oder vorzugsweise 2,5 oder 2,0 entspricht.
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WO (1) WO2013189581A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10164345B2 (en) 2014-04-10 2018-12-25 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Antenna arrangement
US10680346B2 (en) * 2016-04-06 2020-06-09 Commscope Technologies Llc Antenna system with frequency dependent power distribution to radiating elements
EP3436167B1 (de) * 2016-07-29 2023-08-30 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Andockstation der virtuellen realität
DE102017223471A1 (de) * 2017-12-20 2019-06-27 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum Aussenden und Empfangen elektromagnetischer Strahlung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4322863A1 (de) * 1993-07-09 1995-01-19 Ant Nachrichtentech Mobilfunkantennenanlage
US20080291087A1 (en) * 2006-06-09 2008-11-27 Lockheed Martin Corporation Split aperture array for increased short range target coverage
US20100225552A1 (en) * 2009-03-03 2010-09-09 Hitachi Cable, Ltd. Mobile communication base station antenna
US20100311353A1 (en) * 2009-06-08 2010-12-09 Anthony Teillet Multi-element amplitude and phase compensated antenna array with adaptive pre-distortion for wireless network

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE510995C2 (sv) * 1997-03-24 1999-07-19 Ericsson Telefon Ab L M Aktiv sändnings/mottagnings gruppantenn
GB0125349D0 (en) 2001-10-22 2001-12-12 Qinetiq Ltd Antenna system
FI20012473A (fi) 2001-12-14 2003-06-15 Nokia Corp Menetelmä lähetyksen kontrolloimiseksi radiojärjestelmässä
JP4685879B2 (ja) 2004-12-30 2011-05-18 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル） 携帯電話網における無線基地局の改善されたアンテナ
CN101461154A (zh) * 2006-06-23 2009-06-17 松下电器产业株式会社 多输入多输出（mimo）系统中的数据的重发
EP2084844A2 (de) * 2006-10-23 2009-08-05 LG Electronics Inc. Verfahren zum übertragen von daten unter verwendung von zyklischer verzögerungsdiversität
CN101193436A (zh) * 2006-11-29 2008-06-04 中兴通讯股份有限公司 一种基站Node B中的物理层随机接入信道前导检测门限获得装置
CN101192707B (zh) * 2007-12-03 2011-11-30 中国移动通信集团广东有限公司 一种电调定向智能天线
CN101651474B (zh) * 2008-08-12 2012-11-14 电信科学技术研究院 多天线零中频发射机及其校准方法
US8285221B2 (en) * 2009-08-31 2012-10-09 Motorola Mobility Llc Scalable self-calibrating and configuring radio frequency head for a wireless communication system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4322863A1 (de) * 1993-07-09 1995-01-19 Ant Nachrichtentech Mobilfunkantennenanlage
US20080291087A1 (en) * 2006-06-09 2008-11-27 Lockheed Martin Corporation Split aperture array for increased short range target coverage
US20100225552A1 (en) * 2009-03-03 2010-09-09 Hitachi Cable, Ltd. Mobile communication base station antenna
US20100311353A1 (en) * 2009-06-08 2010-12-09 Anthony Teillet Multi-element amplitude and phase compensated antenna array with adaptive pre-distortion for wireless network

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