具有4tx/4rx三频带天线布置的无线通信节点的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信网络中的节点。该节点包括具有至少三个天线列的天线布置，每个天线列包括第一子阵列集合和第二子阵列集合。每个子阵列集合包括至少两个子阵列，并且每个子阵列进而包括至少一个天线单元。所述第一子阵列集合包括具有第一极化的天线单元，并且所述第二子阵列集合包括具有第二极化的天线单元，第一极化和第二极化相互正交。针对每个子阵列，天线单元连接到对应的滤波器设备的组合端口，每个滤波器设备包括第一滤波器端口和第二滤波器端口。每个滤波器设备被布置为将不同频带的信号在相应的组合端口与相应的滤波器端口之间相分离，使得每个第一滤波器端口被布置用于在一个频带处的信号的传输和接收，每个第二滤波器端口被布置用于在另一个频带处的信号的接收。
【背景技术】
[0002]在无线通信网络中，存在通信节点，例如基站。基站通常包括覆盖扇区的天线布置。这样的天线布置包括与上行链路和下行链路的分支对应的若干天线端口，其中下行链路表示从基站到诸如移动终端之类的其他节点的传输TX，并且上行链路表示从诸如终端之类的其他节点到基站的接收RX。下行链路分支因此是TX分支，并且上行链路分支因而是RX分支。
[0003]通常，典型的系统配置可以包括处于传输信道形式的两个TX分支以及处于接收信道形式的两个RX分支，但是具有两个TX分支和四个RX分支的系统配置更吸引人，因为额外的两个RX分支为相对小的开销和容量增长提供了大的上行链路提升。
[0004]甚至更吸引人的是具有四个TX分支和四个RX分支的系统配置，支持四层MMO(多输入多输出)传输。此外，一些运营商具有三个不同的频带，例如以1710-2690MHZ频率间隔的频带B1、B3和B7。四层MMO意味着针对每个频带需要诸如双列双极化天线系统之类的四端口天线，这进而意味着需要具有十二个天线端口的复杂天线系统用以支持在全部三个频带上的4TX/4RX功能。
[0005]因此需要在包括被有效使用的天线孔径的天线中的不复杂的4TX/4RX三频带天线布置。
【发明内容】
[0006]本发明的一个目标是提供一种节点中的三频带天线布置，其中该天线布置具有四个传输信道和四个接收信道，其中三频带天线布置比先前已知的天线布置更不复杂，包括更有效使用的天线孔径。
[0007]所述目标通过无线通信网络中的如下节点来实现，其中该节点包括一种天线布置。该天线布置进而包括具有至少三个天线列，每个天线列包括第一子阵列集合和第二子阵列集合。每个子阵列集合包括至少两个子阵列，并且每个子阵列进而包括至少一个天线单元。所述第一子阵列集合包括具有第一极化的天线单元，并且所述第二子阵列集合包括具有第二极化的天线单元，第一极化和第二极化相互正交。针对每个子阵列，天线单元连接到对应的滤波器设备的组合端口，每个滤波器设备包括第一滤波器端口和第二滤波器端口。每个滤波器设备被布置为将不同频带的信号在相应的组合端口与相应的滤波器端口之间相分离，使得每个第一滤波器端口被布置用于在一个频带处的信号的传输和接收，并且每个第二滤波器端口被布置用于在另一个频带处的信号的接收。针对每个子阵列集合，连接到所述子阵列集合的每对滤波器设备的第一滤波器端口成对地连接至对应的相位改变设备。以相同的方式，针对每个子阵列集合，连接到所述子阵列集合的每对滤波器设备的第二滤波器端口成对地连接至另一个对应的相位改变设备。该天线布置被布置用于在四个不同信道和在四个不同频带处的接收和传输两者。
[0008]根据一个示例，每个相位改变设备连接至一个天线端口，每个天线端口被布置用于在特定频带处的接收和传输。
[0009]根据另一个示例，每个天线列被布置用于在两个不同频带处的接收和传输两者。
[0010]根据另一个示例，每个滤波器设备由双工器构成，和/或每个相位改变设备由移相器构成。
[0011]根据另一个示例，相位改变被布置为控制子阵列的相位，使得所述天线列的天线福射主_的电转向(electrical steering)被启用。
[0012]更多的示例在从属权利要求中公开。
[0013]借助本发明获得一些优点。主要的是，提供了在节点中的用于四个传输信道和四个接收信道的三频带天线布置，其中天线布置比先前已知的天线布置更不复杂，包括被更有效使用的天线孔径。
【附图说明】
[0014]现在将参照所附附图详细描述本发明，其中:
[0015]图1示出了无线通信网络中的节点的示意性侧视图；以及
[0016]图2示出了根据本发明的天线布置的示意图性视图。
【具体实施方式】
[0017]参照图1，在无线通信网络中存在节点I，该节点包括天线布置2。
[0018]参照图2，天线布置2包括第一天线列3、第二天线列4和第三天线列5。第一天线列3和第二天线列4在方位方向(azimuth direct1n) A中以第一距离(I1彼此物理地相分离。此外，第二天线列4和第三天线列5在方位方向A中以第二距离(12彼此物理地相分离。第一距离Cl1和第二距离d2在这个示例中具有相等的大小。
[0019]所有天线列3、4、5在高程方向E中具有相应的主延伸，其中方位方向A和高程方向(elevat1n direct1n) E相互正交。如在图1中以点划线示意性指示的，天线列3、4、5被布置为以已知的方式通过天线辐射瓣6、7来辐射和/或接收信号。
[0020]每个天线列3、4、5包括对应的第一子阵列集合8、9、10和对应的第二子阵列集合11、12、13。每个子阵列集合8、9、10、11、12、13用点划线指示。
[0021]第一天线列3的第一子阵列集合8包括两个子阵列8a、8b，并且第一天线列3的第二子阵列集合11包括两个另外的子阵列lla、llb。第一天线列3的第一子阵列集合8的每个子阵列包括具有第一极化Pl的两个天线单元14、15 ;16、17。此外，第一天线列3的第二子阵列集合11的每个子阵列包括具有第二极化P2的两个对应的天线单元18、19 ;20、21，其中第一极化Pl和第二极化P2相互正交。
[0022]以相同的方式，第二天线列4的第一子阵列集合9包括两个子阵列9a、9b，并且第二天线列4的第二子阵列集合12包括两个另外的子阵列12a、12b。第二天线列4的第一子阵列集合9的每个子阵列包括具有第一极化Pl的两个天线单元22、23 ;24、25。此外，第二天线列4的第二子阵列集合12的每个子阵列包括具有第二极化P2的两个对应的天线单元
26、27 ;28、29。
[0023]而且，以相同的方式，第三天线列5的第一子阵列集合10包括两个子阵列10a、10b，并且第二天线列5的第二子阵列集合13包括两个另外的子阵列13a、13b。第三天线列5的第一子阵列集合10的每个子阵列包括具有第一极化Pl的两个天线单元30、31 ;32、33。此外，第三天线列5的第二子阵列集合13的每个子阵列包括具有第二极化P2的两个对应的天线单元34、35 ;36、37。
[0024]每个子阵列8a,8b ;9a、9b ；1aUOb ;lla、llb ;12a、12b ;13a、13b 以虚线指示。
[0025]针对第一天线列3的第一子阵列集合8的第一子阵列8a，天线单元14、15连接到第一双工器39的组合端口 38，并且针对第一天线列3的第一子阵列集合8的第二子阵列8b，天线单元16、17连接到第二双工器41的组合端口 40。以相同的方式，针对第一天线列3的第二子阵列集合11的第一子阵列11a，天线单元18、19连接到第三双工器43的组合端口 42，并且针对第一天线列3的第二子阵列集合11的第二子阵列11b，天线单元20、21连接到第四双工器45的组合端口 44。
[0026]针对第二天线列4的第一子阵列集合9的第一子阵列9a，天线单元22、23连接到第五双工器47的组合端口 46，并且针对第二天线列4的第一子阵列集合9的第二子阵列%，天线单元24、25连接到第六双工器49的组合端口 48。以相同的方式，针对第二天线列4的第二子阵列集合12的第一子阵列12a，天线单元26、27连接到第七双工器51的组合端口 50，并且针对第二天线列4的第二子阵列集合12的第二子阵列12b，天线单元28、29连接到第八双工器53的组合端口 52。
[0027]针对第三天线列5的第一子阵列集合10的第一子阵列10a，天线单元30、31连接到第九双工器55的组合端口 54，并且针对第三天线列5的第一子阵列集合10的第二子阵列10b，天线单元32、33连接到第十双工器57的组合端口 56。以相同的方式，针对第三天线列5的第二子阵列集合13的第一子阵列13a，天线单元34、35连接到第十一双工器59的组合端口 58，并且针对第三天线列5的第二子阵列集合13的第二子阵列13b，天线单元36、37连接到第十二双工器61的组合端口 60。
[0028]每个双工器39、41、43、45、47、49、51、53、55、57、59、61包括对应的第一滤波器端P 62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84 和第二滤波器端 P 63、65、67、69、71、73、75、77、79、81、83、85。
[0029]双工器39、41、43、45、47、49、51、53、55、57、59、61以已知的方式被布置为将不同频带的信号在相应的组合端口 38、39、40、41、42、43、44与相应的滤波器端口 62、63 ;64、65 ；66,67 ;68、69 ;70、71 ;72、73 ;74、75 ;76、77 ;78、79 ;80、81 ;82、83 ;84 之间相分离，使得每个第一滤波器端口 62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84被布置用于在一个频带处的信号的传输和接收