具有4tx/4rx三频带天线布置的无线通信节点的制作方法_2

文档序号:8501262阅读:来源:国知局
,并且每个第二滤波器端口 63、65、67、69、71、73、75、77、79、81、83、85被布置用于在另一个频带处的信号的接收。作为一个示例,如果第一双工器39的第一滤波器端口 62被布置用于在第二频带丨2处的信号的传输和接收,则第一双工器39的第二滤波器端口 63被布置用于在第一频带4处的信号接收。
[0030]根据本发明,第一双工器39和第二双工器41的第一滤波器端口 62、64连接至第一移相器86并且被布置用于第二频带丨2的信号的接收和传输。第一双工器39和第二双工器41的第二滤波器端口 63、65连接至第二移相器87并且被布置用于第一频带的信号的接收和传输。第三双工器43和第四双工器45的第一滤波器端口 66、68连接至第三移相器88并且被布置用于第一频带4的信号的接收和传输。第三双工器43和第四双工器45的第二滤波器端口 67、69连接至第四移相器89并且被布置用于第二频带丨2的信号的接收和传输。
[0031]此外,第五双工器47和第六双工器49的第一滤波器端口 70、72连接至第五移相器90并且被布置用于第二频带丨2的信号的接收和传输。第五双工器47和第六双工器49的第二滤波器端口 71、73连接至第六移相器91并且被布置用于第三频带f3的信号的接收和传输。第七双工器51和第八双工器53的第一滤波器端口 74、76连接至第七移相器92并且被布置用于第三频带&的信号的接收和传输。第七双工器51和第八双工器53的第二滤波器端口 75、77连接至第八移相器93并且被布置用于第二频带丨2的信号的接收和传输。
[0032]而且此外,第九双工器55和第十双工器57的第一滤波器端口 78、80连接至第九移相器94并且被布置用于第一频带4的信号的接收和传输。第九双工器55和第十双工器57的第二滤波器端口 79、81连接至第十移相器95并且被布置用于第三频带f3的信号的接收和传输。第i^一双工器59和第十二双工器61的第一滤波器端口 82、84连接至第^^一移相器96并且被布置用于第三频带&的信号的接收和传输。第i^一双工器59和第十二双工器61的第二滤波器端口 83、85连接至第十二移相器97并且被布置用于第一频带4的信号的接收和传输。
[0033]移相器86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97 被布置用于控制子阵列 8a,8b ;9a,9b ;1aUOb ;lla、llb ;12a、12b ;13a、13b的相位,使得天线辐射主瓣6、7的电转向被启用。
[0034]每个移相器86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97连接至对应的第一天线端口 98、第二天线端口 99、第三天线端口 100、第四天线端口 101、第五天线端口 102、第六天线端口 103、第七天线端口 104、第八天线端口 105、第九天线端口 106、第十天线端口 107、第i^一天线端口 108和第十二天线端口 109,每个天线端口 98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109被布置用于在特定频带处的信号的接收和传输。这意味着第二天线端口 99、第三天线端口 100、第九天线端口 106和第十二天线端口 109被布置用于在第一频带4处的信号的接收和传输。以相同的方式,第一天线端口 98、第四天线端口 101、第五天线端口 102和第八天线端口 105被布置用于在第二频带f2处的信号的接收和传输。还以相同的方式,第六天线端口 103、第七天线端口 104、第十天线端口 107和第^ 天线端口 108被布置用于在第三频带f3处的信号的接收和传输。
[0035]第一天线端口 98、第二天线端口 99和第六天线端口 103连接至第一信道TRl用于传输和接收。第三天线端口 100、第四天线端口 101和第七天线端口 104连接至第二信道TR2用于传输和接收。第五天线端口 102、第九天线端口 106和第十天线端口 107连接至第三信道TR3用于传输和接收。第八天线端口 105、第^ 天线端口 108和第十二天线端口109连接至第四信道TR4用于传输和接收。信道TR1、TR2、TR3、TR4在图2中以方框来示意性指示。
[0036]天线布置2因此被布置用于在四个不同信道TR1、TR2、TR3、TR4和在三个不同频带f\、f2、&处的传输和接收两者。
[0037]天线端口98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109 被布置为以先前已知的方式连接至适当的收发器设备(未示出)以供在四个不同信道TR1、TR2、TR3、TR4和在三个不同频带f\、f2、&处的传输和接收两者。
[0038]将双工器39、41、43、45、47、49、51、53、55、57、59、61 定位在移相器 86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97 与天线单元 14、15、16、17 ;18、19、20、21 ;22、23、24、25 ;26、
27、28、29 ;30、31、32、33 ;34、35、36、37之间实现了针对所有频带的各个电转向、电倾斜(electrical tilt)。
[0039]作为一个示例,第三频带&包括比第二频带f 2更高的频率,并且第二频带f 2包括比第一频带更高的频率。此外,第一频带f i和第二频带f 2比第二频带f 2与第三频带f 3更少地在频谱上相分离。
[0040]这意味着第二天线列4和第三天线列5包括双工器47、49、51、53、55、57、59、61,这些双工器被布置为将第三频带f3与第一频带f i和第二频带丨2相分离。此外,第一天线列3包括双工器39、41、43、45,这些双工器被布置为将第一频带与第二频带f 2相分离。利用根据以上示例选择的频带,由于频带f\、f2、f3的频谱分离,第二天线列4和第三天线列的双工器47、49、51、53、55、57、59、61将具有比第一天线列3的双工器39、41、43、45更少复杂的设计。因此,具有更少复杂的设计的双工器的数目被最大化。
[0041]根据上述配置,第一天线列3和第三天线列5被布置为通过第一频带4接收和传输信号;这些天线列3、5之间的物理分离等于第一距离Cl1和第二距离d2之和。第一天线列3和第二天线列4被布置为通过第二频带&接收和传输信号;这些天线列3、4之间的物理分离等于第一距离屯。第二天线列4和第三天线列5被布置为通过第三频带f3接收和传输信号;这些天线列4、5之间的物理分离等于第二距离d2。如果第一距离Cl1等于第二距离d2,第一天线列3与第三天线列5之间的距离是第一天线列3与第二天线列4之间的距离的两倍,也是第二天线列4与第三天线列5之间的距离的两倍。
[0042]针对不同频带的这个不同列分离将针对不同频带给出不同的波束成形/MIMO能力。例如,在一些场景中,更高的列分离意味着以降级DL(下行链路)的成本的提升的UL (上行链路)。
[0043]本发明不限于以上,而且可以在所附权利要求的范围内变化。例如,可想到的是,极化P1、P2具有除了示出的这些之外的其他方向,但是应当总是正交的。
[0044]当像正交和并列这样的术语被使用时,这些术语不应当被解释为数学上严格的,而是在实践上可获得的范围内。
[0045]对于每个天线列3、4、5,在子阵列集合8、11 ;9、12 ;10、13中的天线单元14、15、
16,17;18、19、20、21 ;22、23、24、25 ;26、27、28、29 ;30、31、32、33 ;34、35、36、37 被示出为分离的天线单元,但是物理上通常成对地组合为极化天线单元,被布置用于第一极化Pl和第二极化P2的传输和接收,这些分离的天线单元例如以交叉的形式共享相同的物理位置。
[0046]极化P1、P2被示出为与示意性指示的天线单元14、15、16、17 ;18、19、20、21 ;22、23、24、25 ;26、27、28、29 ;30、31、32、33 ;34、35、36、37 垂直,这是针对处于槽(slot)形式的天线单元的情况,但是这仅仅是示例。对于偶极天线单元,极化P1、P2与天线单元平行,并且对于贴片天线,极化根据贴片的馈电而处于沿着贴片的方向中。
[0047]移相器86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97可以由任何适当的相位改变设备构成,并且双工器39、41、43、45、47、49、51、53、55、57、59、61可以由任何适当的滤波器设备构成。
[0048]总体而言,该天线布置2包括具有至少三个天线列3、4、5,每个天线列3、4、5包括第一子阵列集合8、9、10和第二子阵列集合11、12、13。每个子阵列集合8、9、10 ;11、12、13包括至少两个子阵列8a,8b ;9a、9b ;1aUOb ;lla、llb ;12a、12b ;13a、13b,并且每个子阵列 8a,8b ;9a、9b ;1aUOb ;lla、llb ;12a、12b ;13a、13b 进而包括至少一个天线单元 14,15 ;
16,17;18、19 ;20、21 ;22、23 ;24、25 ;26、27 ;28、29 ;30、31 ;32、33 ;34、35 ;36、37。每个第一子阵列集合8、9、10包括具有第一极化Pl的天线单元14,15 ;16、17 ;22、23 ;24、25 ;30、31 ;32、33,并且每个第二子阵列集合11、12、13包括具有第二极化P2的天线单元18、19 ;20、21 ;26、27 ;28、29 ;34、35 ;36、37。第一极化 Pl 和第二极化 P2 相互正交。
[0049]针对每个子阵列8a,8b ;9a、9b ;10a、10b ;lla、llb ;12a、12b ;13a、13b,天
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