专利名称：用于矩阵连接多个天线和多个无线信道单元的模块式互连矩阵的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线设备与天线的互连，特别涉及用于多个无线设备中的任何一个设备和多个天线中的任何一个天线进行矩阵连接的模块式互连矩阵。
在陆地移动无线电基本现场内，为多台无线信道设备通常使用多个天线发送和接收射频(RF)信号。在这样的现有系统中，每个无线信道单元都包括一个发射机部分和一个接收机部分。发射机部分用于产生和发送该单元的工作频率的射频信号。接收机部分用于接收该单元的工作频率的射频信号。
就发送射频信号而言，每个天线要连接到一台或多台无线信道单元上，以发送由相应的无线信道单元所提供的信号，如果指定一个以上的无线信道单元只通过一个天线去发送射频信号，则需要将无线信道单元所提供的射频信号在合并器中进行组合，然后将由合并器把经合并后的射频信号送到天线，以供发送。
就接收射频信号而言，每个天线连接到一台或多台无线信道单元，以把所接收的射频信号提供给无线信道单元的接收机部分。如果指定天线的一个以上的无线信道单元提供所接收的射频信号，则需要将该天线的输出连到分离器，分离器把从相关的天线所接收到的射频信号分离成多个等功率部分。再将所接收的射频信号的这些部分提供给相关的无线信道单元。如果该无线信道单元包括分集接收机，即接收机有两个输入且有能力在两个供解调的射频信号之间选择强的射频信号，则可将该无线信道单元与两个天线相连。
在上述的陆地移动无线电基本现场内，每个无线信道单元为了发送和接收射频信号都要直接与一个或两个专用的天线相连。因此为了保证正确接收来自移动无线电设备(移动用户)的射频信号以及正确的向移动无线设备发送射频信号，所采用的天线通常都必须有无方向特性。
众所周知，在移动无线电基本现场采用阵列定向天线，就可以实现改善该移动无线电基本现场的无线信道单元和移动用户之间发送和接收的射频信号。但是，这样的移动无线电基本现场会有许多无线信道单元，比如60台无线信道单元，和许多定向天线例如16个定向天线。这就存在一个突出的问题，即如何进行无线信道单元的发射机部分和接收机部分与定向天线分别互连，以便射频信号的最佳发送和接收。
本发明的目的是提供一种模块式互连矩阵，使多个无线信道单元的任何一个与多个天线的任何一个天线进行矩阵连接。
本发明的另一个目的是提供一个模块式互连矩阵，具有多个模块，可快速的组装以使多个(N)天线与多个(M)无线信道单元进行矩阵连接。
本发明的再一个目的是提供一个由模块式互连矩阵，有同轴快速断开的连接器，以使多个(N)天线与多个(M)无线信道单元进行矩阵连接。
本发明的又一个目的是提供一个模块式互连矩阵，含有同轴快速断开的连接器，以使多个(N)天线与多个(M)无线信道单元进行矩阵连接。
本发明的又一个目的是提供一个模块式互连矩阵，具有多个模块，它们容易制造且经济和容易组装，可使多个(M)无线信道单元与多个(N)天线进行矩阵连接。
本发明的还有一个目的是提供一个模块式互连矩阵，可将多个无线信道单元的每个单元的接收终端与多个天线的任意一个天线进行动态地连接，该天线在一个无线信道单元的工作频率上，在取样周期内平均具有最强的射频信号的接收信号强度。
本发明的又有一个目的是提供一个模块式互连矩阵，可将多个无线信道单元的每个单元的发送终端与多个天线的任意一个天线进行动态地连接，该天线在一个无线信道单元的工作频率上、在取样周期内、平均地在相应于希望目的地用于发送的射频信号的方向上是最适于发送的射频信号。
按照本发明，一个模块式互连矩阵将多个(M)无线信道单元与多个(N)天线相互连。每个无线信道单元连接到相应的含有多个(N)第二连接器的第一开关模块上的第一连接器上，和每个天线连接到一个相应的含有多个(X)第二连接器的天线接口模块的第一连接器上；第一开关模块的第二连接器配置得用于与天线接口模块的第二连接器相互连；模块上的第二连接器被安排得可使每个第一开关模块上的至少一个第二连接器与每个天线接口模块上的至少一个第二连接器相互连；每个第一开关模块提供其第一连接器与任一个第二连接器的连接，这样允许每个无线信道单元与任一个天线的相互连。
按照本发明，还提供一个开关控制器，它控制第一连接器与第一开关模块上的任一个第二连接器的互连。
按照本发明，还提供一对模块式互连矩阵，内含一个无线信号发送的模块式互连矩阵，用以将每个无线信道单元的发送终端与发送射频信号的任一个天线相互连；一个无线信号接收的模块式互连矩阵，用以将每个无线信道单元的接收终端与任一个可向相应无线信道单元提供所接收的射频信号的天线相互连。
按照本发明，在无线信号接收的模块式互连矩阵中，在每个第一开关模块上的第一连接器与相应无线信道单元上的接收连接器相连；每个天线接口模块是一个分离器，用以将从相应天线上接收的信号分离成为多个(X)分离的信号，每个分离的信号具有相等的信号强度，等于所接收信号强度的 按照本发明，开关控制器包括含有多个(N)第二连接器的多个(Y)第二开关模块以及一个与扫描接收机相连接的第一连接器，每个扫描接收机都与相应的一些无线信道单元相关连；第二开关模块上的第二连接器被配置得用于与天线接口模块上的第二连接器相互连，该模块上的第二连接器被安排得用于使每个第二开关模块上的至少一个第二连接器与每个天线接口模块上的至少一个第二连接器相互连。每个第二开关模块被配置得用于将每个扫描接收机与任一个天线相互连；每个扫描接收机向微控制器提供输出数据信号，用以指示在相应的一些无线信道单元的工作频率上每个天线所接收的信号强度，从而确定在相应的一些无线信道单元的分配的频率上具有最大的信号强度的天线；微控制器还向第一开关模块提供控制信号，以使每个无线信道单元与被指示的相应于无线信道单元的工作频率上具有最大信号强度的天线相互连。
按照本发明，在无线信号发送的模块式互连矩阵中，每个第一开关模块上的第一连接器都与相应无线信道单元上的发送连接器相连接；每个天线接口模块就是一个组合器，用以组合来自无线信道单元的第二连接器上提供的射频信号成为一个组合的射频信号，并经由天线接口模块的第二连接器提供给相应的天线。
按照本发明，每个无线信道单元具有一个分集接收机，能够从两个天线接收信号并且能够确定具有最大信号强度的信号；在无线信号接收的模块式互连矩阵中的每个第一开关模块都有两个第一连接器，用于和相应无线信道单元的分集接收机的两个分集接收机连接器相互连；微控制器向第一开关模块提供控制信号，用以指示在每个相关的无线信道单元的其工作频率上具有最大信号强度的那两个天线；第一开关模块将一个第一连接器与具有最大信号强度的那个天线相互连，而另一个第一连接器与具有次强信号强度的那个天线相互连。
按照本发明，微控制器控制无线信号发送的模块式互连矩阵中的每个第一开关模块，以在接收到用于无线信号接收机的模块式互连矩阵中的相应无线信道单元的信号时，使第一连接器与指示具有最大信号强度的天线相互连。
本发明提供了对已有技术的重大改进，即在多个无线信道单元与多个天线之间提供了模块式互连矩阵。这种模块式互连矩阵允许陆地无线基本现场使用多个定向天线，以改进射频信号发送和接收。此外，该模块式元件可使该矩阵很容易制造和被测试。因而提供了一种用以使无线信道单元和天线互连的既简单又经济的装置。该模块式互连矩阵的模块式单元易于组装，而且提供了无线信道单元与任一天线都能够可靠的连接。
通过参考以下附图阅读下面关于实施例的详细描述，对本发明的上述的和其它的目的、特性及优点将变得一目了然。
图1示出本发明的模块式互连矩阵的简略方框图；图2示出图1所示的模块式互连矩阵的分离器/合并器的透视图；图3示出图1所示的模块式互连矩阵的第一开关模块的透视图；图4示出图1所示的模块式互连矩阵的第二开关模块的透视图；图5示出图1所示的模块式互连矩阵的透视图；图6示出同轴快速断开的连接器的侧视图；图7示出同轴快速断开的连接器的侧视图；图8示出用于发送射频信号的模块式互连矩阵的简略方框图；图9示出图1所示的模块式互连矩阵的第一实施例的简略方框图；图10示出图1所示的模块式互连矩阵的第二实施例的简略方杠图。
参见图1，模块式互连矩阵200用于将多个(N)天线202与多个(M)无线信道单元203相互连。图1是无线信号接收模块式互连矩阵的一个示例，即模块式互连矩阵，用于向安装在无线信道单元203上的接收终端提供在天线202上接收的信号。虽然图1中所示的和描述的是利用无线信道单元接收信号，但本发明等同地可用于发送由无线信道单元提供的射频信号，这一点将在下文更详细的描述。
模块式互连矩阵200包括多个(N)信号分离器模块205，每个信号分离器模块205都与天线202中的一个相关。具体地说，每个天线202都通过带通滤波器208与其相关联的信号分离器模块205相连，和一个可调前置放大器210放大已接收的信号，然后将放大的信号提供给信号分离器205。图1中示出16个天线202，与16个信号分离器模块205互连。信号分离器模块205实际上是一个功率分配器，它将放大了的射频信号分成多个(X)相等的部分，每个部分都有与放大的射频信号相同的信号特性(形状)，是信号强度的一个分数(1/X)。例如，20路的功率分配器其频率范围为824-894MHZ，实用中可选定信号分离器的插入损耗为16B。图2示出每个信号分离模块器205将所接收的射频信号都分成20个相等的部分。
参见图2，信号分离器模块205包括一个输入连接器212，该连接器将由天线提供的放大了的信号输送给信号分离器模块205。信号分离器模块还包括多个(X)输出连接器215，该连接器提供相等部分的所放大的射频信号。图3示出信号分离器模块205有20个输出连接器。
再参见图1，模块式互连矩阵200还包括多个(M)第一开关模块(无线电开关模块)217。一个第一开关模块217与各个无线电信道单元203都有关联。参见图3，每个第一开关模块217都包括一对第一连接器222，这一对第一连接器用于和相应无线电信道203(图1)上一对接收机连接器的互连。每个第一开关模块217都还包括多个(N)第二连接器225。每个第一连接器222和第二连接器225都和位于第一开关模块217的电子开关230相连。电子开关230还连接着地连接器231、电源连接器232以及安装在第一开关模块217上的控制连接器235。下面还将详细介绍的电子开关230是一个双极N掷开关，该开关的操作受提供给控制连接器235的信号的控制，以达到每一个第一连接器222都连接到一个第二连接器225上的目的。电子开关230可以是双极16掷电子开关SW9481，该产品是由射频系统公司(Radio Frequency System，Inc)的希尔维夫部(Celwave Division)生产的。该产品采用15VDC电源并由含有定时(时钟)数据和控制(开关)脉宽调制的数据流来控制。
参见图1、2、3和5，在信号分离器模块205和第一开关模块217上的第二连接器215，225是为了让第一开关模块217上的每个第二连接器225都能够和各信号分离器模块205上的一个第二连接器215互连。通过上面对该技术的技术细节的介绍不难理解，由于第一开关模块217与信号分离器模块205的矩阵互连，使得每个天线202的射频信号输出的1/X都提供给了每个第一开关模块217。
参见图2，为了达到上述第一开关模块217与信号分离器模块205的矩阵互连的目的，信号分离器模块205还有一个壳体236，通常这个壳体是矩形的，第一连接器212安装在矩形短边(短轴)的中间。信号分离器模块205的第二连接器平分成两组并均匀的安装在矩形的两个长边上(主轴)。信号分离器模块205上的第一连接器212和第二连接器215都是图6中示出的阳性同轴快速断开的连接器238。
参见图3，第一开关模块217还有一个大体上矩形的壳体237。第一连接器222均匀地安装在第一开关模块壳体237一个长(主轴)边中心点附近。第二连接器225和地接连器231、电源连接器232以及控制连接器235都安装在壳体237的另一个长(主轴)边上。第一开关模块217上的所有连接器都是图7所示的阳性同轴快速断开的连接器239。
图6和图7所示的阳性及阴性、同轴快速断开的连接器238，239可以从已有的连接器中选用。只要这些连接器是用于提供互连的就行。连接器的尺寸也可以选用，只要阳性、阴性连接器彼此互连时，在二者之间有足够的间隙，以便在不需要螺纹或其它的互锁装置的情况下提供稳固和可靠的连接。
参见图2、3和5，第一开关模块217上的第二连接器225的安排是，当各信号分离器模块205靠近排放使得第二连接器215彼此平行，而第一开关模块217的第二连接器225垂直于并列平行的信号分离器模块205上的第二连接器215时，可以彼此齿合。
参见图1，与信号分离器模块205互连的还有多个(Y)第二开关模块240。参见图4，第二开关模块240包括一大体为矩形壳体242。在壳体242的一个长(主轴)边上装有第一连接器245。在外壳体242的另一个长(主轴)边上装有多个(N)第二连接器248，以及接地连接器250，电源连接器251和控制连接器254。在第二开关模块壳体242内设置一个电子开关257。该开关与装在第二开关模块240上的所有连接器245、248、250、251、254都相连。电子开关257是一个单极N掷开关，该开关可将第一连接器245在控制连接器254所提供的控制信号的控制下与任意一个第二连接器248相连，这方面的内容后面还要详细介绍。电子开关257可以是射频系统公司希尔维夫部生产的单极十六掷电子开关SW9480，它采用15VDC电源并受含有定时(时钟)数据和控制(开关)数据的脉宽调制数据流的控制。
参见图1，每个第二开关模块240上的第一连接器245(图4)都连到相应的射频扫描接收机260。与各射频扫描接收机260有关联的是锁相环(PLL)装置263和微控制器267。锁相环装置263可以采用摩托罗拉公司生产的HC11F1。如下文将要详述的那样，微控制器267控制锁相环263，还控制射频扫描接收机接收的频率，从而顺序地接收与某些无线信道设备203相关联而选定了频率的射频信号。微控制器267还控制第二开关模块240顺序地使射频扫描接收机260与经由分离器205的天线202互连。然后，射频扫描接收机260确定在所选的无线电信道单元203的工作频率上哪一个天线202具有最大的信号强度，然后向微控制器267提供一个指示。微控制器267控制所选定的无线信道单元203中的第一开关模块217与具有最大信号强度的两个天线202互连。
参见图2、4和5，由于有了第一开关模块217，所以第二开关模块240上的所有第二连接器248都是图7所示的阴性同轴快速断开的连接器239。此外，由于有了第一开关模块217，故第二开关模块240上的第二连接器248被设置得以在垂直于信号分离器模块205上的第二连接器215排时，第二连接器248、215相互连接。
通过举例来更好地理解无线信号接收的模块式互连矩阵200的工作方式。参见图1，有15个第一开关模块217要与15个相应的无线电信道单元203相连。无线电信道单元203和第一开关模块217被划分成相等数目的组。每组都与相应的第二开关模块240、射频扫描接收机260、微控制器267和锁相环263相关联。在图1的例子中，第一开关模块217和无线电信道设备203被分成5组，每组3个。于是，这里有5个第二开关模块240、5个射频扫描接收机260、5个锁相环263和5个微控制器267。
有16个信号分离器模块205，每个信号分离器模块都与每个天线202相关联。每个信号分离器模块205都包括20个第二连接器215。在每个信号分离器模块205上都有15个第二连接器用于与15个第一开关模块217互连。信号分离器模块205上的其余5个第二连接器215是用于和5个第二开关模块240的连接。信号分离器模块205、第一开关模块217和第二开关模块240的连接可参见图5。信号分离器模块205是相互邻近的；使每个信号分离器模块205上的第二连接器的两排平行于其它信号分离器模块205上的第二连接器的排。10个第一开关模块217相互邻近其第二连接器的排相互并行且垂直于信号分离器模块205中第二连接器的排。采用图6和图7所示的阳性、阴性同轴快速分断连接器238、239将它们互连起来使得10个第一连接器模块217的每一个模块上都至少有一个第二级连接器与16个信号分离器模块205的每一个模块上至少一个第二级连接器互连。其余的5个第一开关模块217和5个第二开关模块240以同样的方法在16个相邻的信号分离器模块的对边互连。
采用上述的模块式互连矩阵，根据下列参数可建立各种不同的关系
N＝天线数目M＝无线电信道单元数目Y＝无线电信道单元被分配的组数目由上面所述的参数建立的关系包括信号分离器模块数目＝N第一开关模块数目 ＝M第二开关模块数目 ＝Y在第一和第二开关模块上的二级连接器数目＝N在信号分离器模块上的第二连接器数目＝X＝(M＋Y)在5个组的每个组中，每个微控制器267控制相应的锁相环263、第二交换模块240和三个第一开关模块217。每个无线电信道设备203在所分配的(工作)频率上发送和接收射频信号，所构造的锁相环263用于控制射频扫描接收机接收的信号。在三个不同的频率上按顺序接收射频信号。三个频率中的每一个频率都是相应组中三个无线电信道单元的相应的工作频率。在微控制器267的控制下，第二开关模块选择16个天线202中的一个天线。由天线202所提供的信号经由带通滤波器208送给可调谐放大器210用以放大所接收的信号。所接收的信号再送到相应的信号分离器模块205，在信号分离器中该信号被分成20个相等的部分。各相等部分再送到各个第二开关模块240。
由微控制器267到第二开关模块240的控制端254(见图4)的连线270上提供控制信号，该信号对第二开关模块240的单极十六掷开关257(见图4)的位置实施控制以实现选择天线的目的。来自所选天线的、经过放大的射频信号的一部分经由第二开关模块240的第一连接器245(见图4)通过连线272送到射频扫描接收机260。一旦选中了某个天线，微控制器就通过连线275向锁相环263发出控制信号，以控制锁相环依次地去控制射频扫描接收机260的接收频率从而达到相应组内三个相应的无线电信道单元在三个不同频率上顺序地接收射频信号。控制信号是由锁相环在线278上提供到射频扫描接收机260的。首先，射频扫描接收机260在锁相环的控制下测量连线272上第一频率的射频信号功率电平。射频扫描接收机经连线280向微控制器267送出一个信号以指示连线272上第一频率的信号功率电平。然后，微控制器267经连线275向锁相环送出一个控制信号，该控制信号依次控制身频扫描接收机260去接收第二频率的射频信号。射频扫描接收机再经连线280向微控制器267提供所接收的第二激发频率的信号功率电平的第二个测量值。为了第三频率，重复这一过程。
对一个天线在三个不同的频率上的测量作完之后，微控制器经连线270向第二开关模块240送出一个控制信号去选择下一个要测量的天线202。同样对下一个天线202所提供的信号在三个不同频率下进行测量并将测量结果记录在微控制器267中。这样的测量过程重复进行直到16个天线202全都计量完毕为止。在所有三个频率上对每个天线202的取样速率约为每秒8次。微控制器267对所有16个天线在三个无线信道设备的工作频率上保持所接收的信号强度的运转平均值，并且经连线285向相应组中的每个第一开关模块217提供控制信号以指示那两个天线在相应无线信道设备的工作频率上具有最大的信号强度。第一开关模块217中的双极十六掷电子开关(见图3)连接至两个第一连接器222(见图3)的两个第二连接器225(见图3)以响应来自微控制器267经连线285的控制信号。正如本发明所述，无线信道单元的分集放大器在两个信号之间进行选择以向接收机提供一个输入。
由于天线202是定向天线，故微控制器控制第二开关模块240对天线202的取样，使得不是顺序地对相邻的天线而是对不同方向的天线进行取样。比方说，如果天线按1-16的顺序编号，对天线取样的顺序可以是1，4，7，10，13，16，3，6，9，12，15，2，5，8，11，14。
到此已经介绍了本发明有关无线电信号接收的模块式互连矩阵。本发明还适用于无线电信号发送的模块式互连矩阵。如用于将多个无线电信道单元与多个天线互连的模块式互连矩阵其目的是经由天线发送无线电信道单元所提供的信号。
参见图8，发送的模块式互连矩阵900类似于接收的模块式互连矩阵200(见图1)，所不同的是提供的第一开关模块917带有第一连接器，该连接器用于和无线信道单元203的发送端互连。此外，信号分离器模块205(见图1)由合并器模块905取代，该合并器模块将提供给多个第二连接器的射频信号组合成为一个合并的射频信号，该合并的射频信号由第一连接器给出，经放大器910和滤波器908提供给天线202以供发送。假定在无线电信道单元的工作频率上具有最大的接收信号强度的那个天线202就是最好的发送无线电信道单元信号的天线，则第二开关模块和相应的扫描接收机锁相环及微控制器等在发送的模块式互连矩阵900中都是不需要的。只是发送的模块式互连矩阵的各第一开关模块受控将其第一连接器与其第二连接器互连，当然其第二连接器与在相应无线电信道的工作频率上具有最大信号强度的那个天线有关联。还有，由于在发送的模块式互连矩阵900中不再需要那5个第二开关模块，故合并器模块905可以构造成与无用的那5个第二连接器上的5个假负载相连。换言之，各合并器模块905可仅用15个第二连接器实现与15个第一开关模块的互连。
至此已经以15个无线信道单元和16个天线的互连说明了本发明。如果希望增加无线电信道单元或天线的数目，该模块式元件可以相应的变化，即增加无线电信道单元的数目可提供多个模块式互连矩阵。例如，参见图9，可提供四个模块式互连矩阵930，每个模块式互连矩阵都可用于15个无线电信道单元与16个天线202的互连。这样就使得每个模块式互连矩阵930都可经由第二合并器或分离器935实现与天线202的连接，从而达到所希望的总的无线电信道单元和天线的数目的目的。参见图10，共有四个模块式互连矩阵930，每个有15个无线信道单元，共有60个无线信道单元与16个天线互连。
已经介绍了本发明这里利用直接相互连接的模块实现多个天线中的任意一个天线与多个无线电信道设备中的任意一个设备的矩阵连接。本发明的另一种实施例是不用矩阵的方法进行模块的互连，而是将矩阵连接的元件用同轴电缆互连起来。采用同轴电缆实现矩阵(发送矩阵)连接的实例在图10中示出。在具有与60个无线电信道单元相关的60个开关经16个合并器与16个天线进行射频信号发送的连接中，合并器和开关之间需要有960条同轴电缆。同样，在60个开关和接收自16个天线来的射频信号的16个分离器之间也需要960条同轴电缆。虽然这个实施例提供了无线电信道设备和天线之间所要求的矩阵连接，但大量的电缆以及连接器、电缆和电缆装配及检测所需要的开销都是很大的。
虽然这里所介绍的本发明仅涉及到几个典型的实施例，但应当明了本发明的有关技术可以有各种各样的变化，无论是减少还是增加都应包括在本发明的精神和范围内。
权利要求
1.一种模块式互连矩阵，用于将第一多个天线与第二多个无线电信道单元进行矩阵连接，其中所述的天线和无线信道单元在分配的工作频率上发送和接收射频信号，其特征在于，包括第三多个第一开关模块，每个第一开关模块至少有一个第一开关连接器和多个第二开关连接器，每个第一开关模块由其第一开关连接器连接到相应的无线信道单元；第一开关装置，设在每一个所述第一开关模块中，用于连接每一个所述第一开关连接器与任意一个所述第二开关连接器；第四多个天线接口模块，每个天线接口模块具有一个第一接口连接器和多个第二接口连接器，每个天线接口模块都由其第一接口连接器连接到相应的天线；其中，所述第二开关连接器在尺寸设计上用于与第二接口连接器的互连；和其中，所述第二开关连接器和所述第二接口连接器被安排在相应的第一开关模块和天线接口模块上，用于互连每个所述第一开关模块上的至少一个所述第二开关连接器和在每个所述天线接口模块上的至少一个所述第二接口连接器。
2.根据权利要求1的模块式互连矩阵，其特征在于，进一步包括用于控制所述第一开关装置的开关控制装置。
3.根据权利要求2的模块式互连矩阵，其特征在于，所述开关控制装置包括至少一个第二开关模块，具有一个第一控制连接器和多个第二控制连接器，所述的第二控制连接器在尺寸上设计得用于互连所述的第二接口连接器，和所述第二控制连接器和所述第二接口连接器被安排在相应的第二开关模块和天线接口模块上，用于每个所述的第二开关模块上至少一个所述第二控制连接器和每个所述天线接口模块上至少一个所述第二接口连接器互连；每个所述第二开关模块中的第二开关装置，用于每个第一控制连接器和任意一个所述第二控制连接器的连接；频率控制装置，用于顺序提供频率控制信号，分别指示无线电信道单元的工作频率；扫描接收机装置，被连接到相应那个所述第二开关模块的所述第一连接器上，所述扫描接收机装置对所述频率控制信号和由所述天线接口模块提供的射频信号进行响应，用于提供信号强度信号以指示在无线信道单元的工作频率上所述射频信号的信号强度；和至少一个控制器，响应所述信号强度信号，用于确定每个无线电信道设备在工作频率上所接收的射频信号具有最大信号强度的天线，所述控制器向所述第一开关装置提供控制信号，用于每个第一开关连接器和一个所述第二开关连接器互连，使得每个无线电信道设备都和被指定为无线电信道单元的工作频率上所接收的射频信号具有最大信号强度的天线相连。
4.根据权利要求3的模块式互连矩阵，其特征在于每个无线电信道单元都被分配到多个组中的一组；每个第二开关模块都被分配到相应一个所述的组；所述频率控制装置中的一个被分配到每个扫描接收机装置，每个频率控制装置都在所述相应一个所述组内的无线电信道单元的工作频率上向相应一个所述扫描接收机装置顺序地提供频率控制信号；和所述的控制器中的一个被分配给每个扫描接收机装置，每个控制器都向所述第一开关装置提供所述控制信号，该第一开关装置被连接到所述相应一个所述组中的无线信道单元。
5.根据权利要求4的模块式互连矩阵，其特征在于，所述每个控制器都向相应第二开关模块的所述第二开关装置提供第二控制信号，用于按预定顺序把所述第一控制连接器与所述相应第二开关模块的每一个所述第二控制连接器相连。
6.根据权利要求5中的模块式互连矩阵，其特征在于，在所述预定顺序中的每个第二控制信号之间，每个控制器控制相应频率控制装置向所述扫描接收机装置的相应一个装置按顺序提供所述频率控制信号，所述频率控制信号相应于所述组的所述相应一组中每个无线电信道设备的工作频率。
7.根据权利要求6中的模块式互连矩阵，其特征在于，所述在所述第一开关模块上的每一个所述第一开关连接器都连接到所述相应一个无线电信道设备上的一个接收端，和其中所述天线接口模块是信号分离器模块，每个信号分离器模块把在其第一接口连接器上从所述相应天线所接收的射频信号分成多个经过分离的射频信号，每个经过分离的射频信号都具有相等的信号强度，等于所述射频的信号强度的一个分数，所述被分离的射频信号被提供给所述第二接口连接器。
8.根据权利要求6的模块式互连矩阵，其特征在于，在所述第一开关模块上的每个所述第一开关连接器被连接到所述相应一个无线电信道单元上的一个发送终端，且其中每个天线接口模块都包括一个信号合并器模块，该合并器模块将在其第二接口连接器从所述发送终端接收的射频信号合并成一个合并的射频信号，该合并的射频信号提供给所述第一接口连接器以供所述相应天线发送，还包括一个信号分配器模块，该分配器模块将在其第一接口连接器从所述相应天线接收的射频信号分离成为多个被分离的射频信号，每个被分离的射频信号都具有相等的信号强度，等于所述射频信号的信号强度的一个分数，所述被分离的射频信号被提供给所述第二接口连接器，在所述信号分配器模块上的所述第二接口连接器被连接到所述第二控制连接器。
9.根据权利要求6的模块式互连矩阵，其特征在于，每个无线电信道单元都包括一个分集接收机，该分集接收机有两个接收终端用于接收射频信号，其中每个所述第一开关模块有两个第一开关连接器，该连接器被连接到所述相应一个无线电信道单元上的相应一个所述接收终端，其中所述天线接口模块是信号分离器模块，每个信号分离器模块把从在其第一接口连接器上从所述相应天线所接收的射频信号分成多个经过分离的射频信号，每个经过分离的射频信号都具有相等的信号强度，等于所述射频信号的信号强度的一个分数，所述的被分离的射频信号被提供给所述第二接口连接器，且其中所述控制器向每个所述第一开关模块中的所述第一开关装置提供控制信号，用于所述第一开关连接器和两个所述第二开关连接器的互连，使得在所述相应一个无线电信道设备上的一个所述接收端与所述相应一个无线电信道设备在工作频率上所接收的射频信号具有最强信号强度的天线互连，在所述相应一个无线电信道单元上的另一个所述接收终端与所述相应一个无线电信道单元的工作频率上所接收的射频信号具有次强信号强度的天线互连。
全文摘要
模块式互连矩阵将多个无线电信道单元与多个天线互连。各无线信道单元与相应的第一开关模块的一个第一连接器相连。第一开关模块有多个第二连接器。各天线都和相应的天线接口模块的一个第一连接器相连，天线接口模块有多个第二连接器。第二连接器用于第一开关模块的至少一个第二连接器与各天线接口模块的至少一个第二连接器相连。在控制部分的控制下各第一开关模块将第一连接器与任一第二连接器相连。
文档编号H01Q3/24GK1133514SQ9512020
公开日1996年10月16日 申请日期1995年11月30日 优先权日1994年12月1日
发明者塞尔登·肯特·梅雷迪斯, 沃尔特·布赖恩·斯蒂尔 申请人:半导体射频系统公司