F信号被提供给天线馈电器网 络40。天线馈电器网络40在其中生成增加数目的RF信号，并且然后将该些信号组合W生 成信号RF。虽RF。"，其中的每个信号被提供给相关联的天线50虽50 "。通常，天线的数目M 超过收发机的数目N。
[0095] 相应地，该个架构使用射频天线馈电器网络来将减少数目的收发机与增加数目的 天线相连接。该个布置的不同实例化提供了所要求的波束图案、扇区化和旁瓣电平，该些波 束图案、扇区化和旁瓣电平通常只有利用专属且分离的收发机链被提供用于天线阵列内的 每个天线的布置才能看到。
[0096] 天线馈由器网络
[0097] 图2示意性地图示了根据一个实施例的天线馈电器网络40的布置。天线馈电器 网络40将来自每个收发机30虽30W的信号馈送给天线集合50產50M。天线馈电器网络 40能够宽泛地被分解为3个RF滤波器组，该取决于每个组的主要功能。特别地，天线馈电 器网络40包括与移相器组70相禪合的功率分配器组60,移相器组70进而与混合禪合器组 80相禪合。
[0098] 该些组中的每个组可W被表征为一个或多个级。例如，功率分配器组60被表征为 3个级60A、60B、60C。级60A从收发机3〇1至30W接收信号并且生成增加数目的RF信号。 该个增加数目的RF信号被提供给级60B，级60B进而生成增加数目的RF信号并且将它们提 供给级60C。一般性地，功率分配器组60生成P个RF信号，其中P大于N并且大于M。
[0099] 该些P个信号中的每个信号被提供给移相器70，移相器70提供互连的接线来对从 功率分配器组60接收的信号的序列重新排序，并且将所要求的相移应用至该些信号中的 每个信号。移相器组70将P个RF信号输出给混合禪合器组80。
[0100] 混合禪合器组80将该些RF信号中的一些RF信号重新组合在一起。该混合禪合 器组通常是定向/混合禪合器。对该些信号的重新组合提供了M个输出信号RFw至RFaM， 针对每个天线5〇1至50M-个。特别地，混合禪合器组80包含第一级80A，第一级80A从移 相器组70接收信号并且将减少数目的RF信号提供给第二级80B。从在第一级80A处对信 号的重新组合发生的任何损耗被馈送给第二级80BW用于与其他信号进行组合，W便于减 少不同倾角处的损耗。
[0101] 该种架构提供了一种简化的减少质量（mass)和减少功耗的方法，W提供由天线 阵列发射的发射波束的自适应波束形成。将意识到，由数字信号处理器20应用的相移、由 功率分配器组60应用的功率分配比率、由移相器组70应用的互连和相移、W及将被禪合W 减少混合禪合器组80的损耗的信号，可W用任何数目的不同方式来运算，然而，附录A描述 了用W生成该些参数的特别高效的方法。
[0102]由每个收发机3〇1至3〇w输出的RF信号的幅度和相位对于不同的扇区化倾角是不 同的。与该些信号相禪合的任何静态的RF网络在每当输入信号没有被匹配时将导致损耗。 因此，馈电器网络40必须被设计而使得它的最后级负责网络中的总损耗并且提供补偿。相 应地，该意味着混合禪合器组80应当被提供在天线馈电器网络40的末尾级处。为了实现在 阵列处的所期望的波束形状，与数字信号处理器20相组合地利用了移相器网络70。假定阵 列大小比收发机3〇1至30w的数目大得多，相移网络70需要对从由收发机30 1至30w提供的 那些信号所划分的信号进行操作；W补偿插入损耗，该些需要被放置在定向禪合器组之前。 为了移相器组70得到从收发机3〇1至30W划分的信号，功率分配器组60因此需要连接至收 发机3〇1至30W。相应地，能够看出，天线馈电器网络40内的不同组的排序应当遵循上面所 描述的那种排序。
[0103] 因此，能够看出，该天线馈电器将减少数目的收发机[通常减少至3或5个]连接 至具有增加数目的天线[通常10至14个]的阵列。该些收发机包含自适应的波束形成器， 并且与该馈电器网络和该天线阵列相组合，而生成所期望的波束W满足大多数的例如宏小 区无线网络的覆盖和容量要求。特别地，该馈电器网络是固定的波束形成器并且与该些收 发机和数字信号处理器相组合地实现了自适应的波束形成。随后，该自适应的波束形成W 分离的收发机链被提供用于每个天线的布置的复杂度和成本的一个分数，而导致了扇区化 和增强的覆盖。
[0104] 巧率分配器
[0105] 功率分配器组60的功能是W适当的功率比朝向多个天线分发收发机功率放大器 的输出RFii至RF"。每个功率分配器组通常由多个级的Wilkinson功率分配器构成，并且 每个功率分配器级包括至少N个Wi化inson功率分配器。该个实施例中所使用的该些功率 分配器是3-端口网络，具有1个输入和2个输出。该些分配器中的每个分配器被设计为平 衡的分配器[在每个输出处提供3地的比率]或者不平衡的分配器。
[0106] 通常，功率分配器级的数目被限制为3个，W便于最小化网络中的总损耗。为了实 现特定的波束图案，使用级60A处的Wilkinson分配器将每个信号RFii至RF"划分为2个 信号。该个动作随后在每个级处被重复，从而由功率分配器组输出的经功率划分的信号和 它们的功率比使得在不同倾角处的所要求的波束图案成为可能。 7]務巧器纽
[010引移相器组70的功能是移动经功率划分的信号的相位，W实现所期望的波束形状。 功率分配器组60的输出连接至移相器的集合[例如，传输线路、微带线路或者其他移相设 备]。该些线路的长度由所要求的相位移动来规定，该些所要求的相位移动进而被估计W实 现特定的波束图案。
[0109]移相器组70还包含互连的接线矩阵。互连的接线矩阵的功能是确保网络的其余 部分对于任何进一步的交叉或互连没有要求，并且确保整个网络中的交叉和互连的总数目 被减少到最小。 阳110]混合规合器纽
[0111] 混合禪合器组80的功能是将移相器组70与天线阵列相禪合，W提供波束形成和 扇区化，同时最小化网络中的总损耗。将意识到，当具有不等同的幅度和相位的信号被输入 给禪合器时，插入损耗发生在馈电网络中。该些损耗限制了整个架构的性能。主要目标是 针对不同的扇区化倾角来最小化总网络中的损耗。
[0112] 混合禪合器组80通常由2级的混合禪合器构成，之后是一个级的Wi化inson组合 器。每个混合禪合器级具有少于N个的rat-race类型的混合禪合器。rat-race禪合器是 具有2个输入和2个输出的4-端口网络。该2个输出计算[经由功率分配器组60和移相 器组70]来自收发机的输入信号的和值[同相]与差值[异相]。取决于它们的相位和幅 度，差分输出提取了总网络中的损耗。天线馈电器网络40被设计而使得禪合器的输出在下 一级中被重新路由W实现所期望的倾角和波束图案。
[0113] 相应地，能够看出，天线馈电器网络40被设计为多信道线性相位滤波器。在该样 的滤波器中，能够从差分端口提取网络中的损耗。该种设计技术允许了使得总网络中的损 耗最小化的多级网络的设计。 阳114] 示例1 :11个天线巧2个收发化
[0115] 图3至5中示出了第一示例天线馈电器。该种布置利用了来自与11个天线相连 接的2个收发机的信号，并且意图为提供具有6至7°的动态下倾范围、4°的3地波束宽度 的16地旁瓣抑制。该设计具有W下的约束；功率比小于4地的功率分配器；分配器和禪合 器级的数目被限制为3。
[0116] 如图3中能够看出的，功率分配器组（一般性地标记为60-1)包括3个级60A-1、 60B-U60C-1。第一级60A-1接收收发机[未示出]的输出并且在该个情况中，N等于2。
[0117] 第一级60A-1包括2个3-端口Wilkinson分配器。级60B-1包括4个3-端口分 配器。级60C-1包括4个3-端口分配器。如能够看出的，所有的功率分配器是不平衡的。 由该些不平衡的分配器引入的幅度逐渐变小（tapering)导致了改进的旁瓣抑制。所图示 的功率分配比是均方根[MS]比。功率分配器组60-1的输出被提供给移相器组70-1。在 该个示例中，P等于12。
[0118] 图4图示了移相器组70-1的布置。移相器组70-1从功率分配器组60-1接收输 出信号。提供了互连布置70A-1。该电路的该个部分中的交叉确保了在天线馈电器的其他 部分中不存在其他的交叉。来自功率分配器组60-1的输出W所指定的角度被相移，并且被 提供给混合禪合器组80-1。该样的布置使得更容易针对交叉连接的数目来优化总电路。
[0119] 图5图示了混合禪合器组80-1。混合禪合器组80-1从移相器组70-1接收输出， 并且产生将被馈送给天线中的每个天线的信号。在该个示例中，M等于11。
[0120] 如能够看出的，相移输出P6和P7被输入给ratrace禪合器100的端口2和3。 和值端口1的输出连接至天线6。差分端口4的输出使用功率分配器105而被划分为2个， 一个输出[使用Wilkinson组合器110]与相移输出P8进行组合并且连接至天线7。功率 分配器的另一输出经由180°的移相器120[使用Wilkinson组合器130]而与相移输出P5 相连接并且连接至天线5。
[0121] 如上面所提到的，当定向禪合器100的输入端口 2和3处的幅度和相位权值没有 被匹配时损耗发生。该个场景发生在数字信号处理器权值被修改W提供不同倾角处的竖直 扇区化时。在该种情况中，ratrace禪合器100的端口 4提取插入损耗。馈电器网络满足 线性相位属性，并且在禪合器100的端口 4处的信号的相位将等于在相移输出P8处的相位 并且与相移输出P5成180°。因此，插入损耗被路由朝向天线5和7,W实现所期望的波束 图案并且最小化