捆束式泄漏传送线、通信装置、和通信系统的制作方法

文档序号:6996881阅读:103来源:国知局
专利名称:捆束式泄漏传送线、通信装置、和通信系统的制作方法
技术领域
本发明涉及一种捆束式(bundled)泄漏传送线、通信装置、和通信系统,且更具体地,涉及一种可以促进用作MIMO天线的多个泄漏传送线的适当安装的捆束式泄漏传送线、 通信装置、和通信系统。
背景技术
近年来,随着无线局域网(LAN)的普及,对于不但通过针对相对小区域(诸如,标准家庭)而设置的无线区域来执行通信、而且通过针对广范围(诸如,办公室或公共建筑) 而设置的无线区域来执行通信的需求已在增加。用于利用一个接入点来覆盖这样的广范围的措施一般包括用于增加接入点或执行与接入点通信的终端的无线电输出的方法、和用于提供高增益天线作为内建天线的方法。然而,增加无线电输出可能增加功耗,因而例如使移动终端的电池消耗加快。同样,由于大的尺寸,所以高增益天线已经不适用于对其而言小型化是小前提的移动终端。因此,已经设想了一种在不改变移动终端侧的设备的情况下、通过针对接入点侧的天线使用泄漏同轴电缆来覆盖广平面区域的方法(例如,参见日本未审查专利申请公布第 2004-135159 号)。此外,近年来,随着无线技术的前进,使用多个天线的多输入多输出(MIMO)通信系统已越发成为主流。此技术是利用来自相应多个天线的无线电波路径的差异性(即,利用在数学上相关性低的事实)来对不同的传送流进行多路复用和传送的系统。在这里,将描述把泄漏同轴电缆应用于MIMO天线的情况。图1是图示了将三个泄漏同轴电缆安装为MIMIO天线的房间的剖面图。在图1中,示出了所述泄漏同轴电缆的剖面表面。在图1的示例中,将三个泄漏同轴电缆一起定位在天花板(ceiling)附近。这些泄漏同轴电缆为普通全向类型。在此情况下,终端与泄漏同轴电缆之间的无线电波首要地是直达波。如上所述,将所述泄漏同轴电缆定位为彼此邻近。因而,由于在终端与所述三个天线中的每一个天线的位置关系上没有很大差异,所以所述天线之间(所述泄漏同轴电缆之间)的相关性高,由此可能阻碍充分地获得MIMO的特性。一般地,在MIMO 的情况下,天线之间的间隔为λ /2或更大是适当的。因而,可以构想如图2中一样、彼此充分分离地定位三个泄漏同轴电缆的方法。在此情况下,由于从相应泄漏同轴电缆到终端的距离极为相异的可能性高,所以可以充分确保MIMO的特性。

发明内容
然而,一般地,对于泄漏同轴电缆的位置存在许多限制,并且已经难以在任意位置中安排多个泄漏同轴电缆。例如,经常可以将泄漏同轴电缆定位于诸如电缆机架之类的受限地方中。即,取决于该空间,可能已经难以在超越一个电缆机架容量的彼此间充分距离的
4情况下安排多个泄漏同轴电缆,如图2所示。同样,为了彼此充分分离地定位泄漏同轴电缆而准备新的电缆机架不但导致安装成本上的增加,而且还造成损害空间外观的风险。此外,为了用在MIMO中(为了充分确保MIMO的特性),优选的是,通过将天线之间 (泄漏同轴电缆之间)的距离设置为λ/2或更大、或者使得从天线(泄漏同轴电缆)发射的偏振无线电波正交来减弱支路(天线)之间的相关性。然而,仅当安装同轴电缆的安装者极其了解天线时,这才是可能的。因此,当在安装的技术困难性很高或者由不甚了解有关天线的知识的人员来安装泄漏同轴电缆的场合下安装泄漏同轴电缆时,存在损害MIMO特性的风险。因而,期望提供一种用于充分确保MIMO特性并且对其而言在安装时存在充分自由度和容易性的泄漏同轴电缆。本发明的实施例提供了一种捆束式泄漏传送线,包括传送线,在该传送线内部传送信号;其中对多个泄漏传送线进行捆束,所述多个泄漏传送线用于主要经由在所述传送线的外周上提供的缝隙来交换无线电波,以及将所述泄漏传送线捆束到一起,使得在彼此不同的方向中指向被提供到所述泄漏传送线中的每一个泄漏传送线并且将无线电波指向性给予泄漏传送线的缝隙。可以利用预定的支撑材料来将所述泄漏传送线捆束到一起,从而维持所交换无线电波的波长一半或更大的距离。可以在彼此不同的角度处提供所述泄漏传送线中每一个泄漏传送线的缝隙,使得对其偏振面的方向彼此不同的无线电波进行交换。该泄漏传送线可以是泄漏同轴电缆,该泄漏同轴电缆包括作为传送线的中心导体、以及在该中心导体的外周上形成并且包括该缝隙的外部导体,在该中心导体与外部导体之间具有绝缘体。该泄漏传送线可以是泄漏波导,该泄漏波导包括作为传送线的管状导体,该管状导体提供有该缝隙并且具有中空结构。所述泄漏传送线中的每一个泄漏传送线可以用作用于同时地对彼此不同的信号进行交换的多输入多输出(MIMO)天线。根据本发明另一实施例的一种通信装置包括捆束式泄漏传送线,包括在其内部传送信号的传送线,其中对多个泄漏传送线进行捆束,所述多个泄漏传送线用于主要经由在所述传送线的外周上提供的缝隙来交换无线电波,将所述泄漏传送线捆束到一起,使得在彼此不同的方向中指向被提供到所述泄漏传送线中的每一个泄漏传送线并且将无线电波指向性给予泄漏传送线的缝隙,并且该捆束式泄漏传送线用作多输入多输出(MIMO)天线;以及通信部件,用于经由该捆束式泄漏传送线来对信号进行交换,以与另一装置执行 MIMO通信。在根据本发明又一实施例的一种通信系统中,其中第一通信装置和第二通信装置彼此执行通信,该第一通信装置包括捆束式泄漏传送线,包括在其内部传送信号的传送线,其中对多个泄漏传送线进行捆束,所述多个泄漏传送线用于主要经由在所述传送线的外周上提供的缝隙来交换无线电波,将所述泄漏传送线捆束到一起,使得在彼此不同的方向中指向被提供到所述泄漏传送线中的每一个泄漏传送线并且将无线电波指向性给予泄漏传送线的缝隙,并且该捆束式泄漏传送线用作多输入多输出(MIMO)天线;以及第一通信部件,用于经由该捆束式泄漏传送线来对信号进行交换,以与第二通信装置执行MIMO 通信,并且该第二通信装置包括第二通信部件,该第二通信部件用于与第一通信装置执行 MIMO通信。根据本发明的实施例,包括了在其内部传送信号的传送线,对多个泄漏传送线进行捆束,所述多个泄漏传送线用于主要经由在所述传送线的外周上提供的缝隙来交换无线电波,并且将所述泄漏传送线捆束到一起,使得在彼此不同的方向中指向被提供到所述泄漏传送线中的每一个泄漏传送线并且将无线电波指向性给予泄漏传送线的缝隙。根据本发明的其他实施例,包括了捆束式泄漏传送线和通信部件。该捆束式泄漏传送线包括传送线,在该传送线内部传送信号,其中对多个泄漏传送线进行捆束,所述多个泄漏传送线用于主要经由在所述传送线的外周上提供的缝隙来交换无线电波,将所述泄漏传送线捆束到一起,使得在彼此不同的方向中指向被提供到所述泄漏传送线中的每一个泄漏传送线并且将无线电波指向性给予泄漏传送线的缝隙,并且该捆束式泄漏传送线用作多输入多输出(MIMO)天线。该通信部件经由该捆束式泄漏传送线来对信号进行交换,以与另一装置执行MIMO通信。根据本发明的又一实施例,其中第一通信装置和第二通信装置彼此执行通信的通信系统中的第一通信装置包括捆束式泄漏传送线,该捆束式泄漏传送线包括传送线,在该传送线内部传送信号,其中对多个泄漏传送线进行捆束,所述多个泄漏传送线用于主要经由在所述传送线的外周上提供的缝隙来交换无线电波,将所述泄漏传送线捆束到一起,使得在彼此不同的方向中指向被提供到所述泄漏传送线中的每一个泄漏传送线并且将无线电波指向性给予泄漏传送线的缝隙,并且该捆束式泄漏传送线用作多输入多输出(MIMO) 天线,以及第一通信部件,用于经由该捆束式泄漏传送线来对信号进行交换,以与第二通信装置执行MIMO通信,并且该第二通信装置包括第二通信部件,该第二通信部件用于与第一通信装置执行MIMO通信。根据本发明的实施例,可以执行通信。具体地,可以促进用作MIMO天线的多个泄漏传送线的适当安装。


图1图示了现有技术的泄漏同轴电缆的安装示例;图2图示了现有技术的泄漏同轴电缆的另一安装示例;图3图示了根据本发明实施例的捆束式泄漏同轴电缆的主要构成示例;图4图示了图3中的捆束式泄漏同轴电缆的指向性(directionality);图5图示了支配的(dominant)无线电波路径的示例;图6图示了根据本发明实施例的捆束式泄漏同轴电缆的另一构成示例;图7图示了根据本发明实施例的捆束式泄漏同轴电缆的又一构成示例;图8图示了根据本发明实施例的捆束式泄漏同轴电缆的又一构成示例;图9A和图9B图示了根据本发明另一实施例的捆束式泄漏波导的构成示例;图10图示了根据本发明又一实施例的通信系统的构成示例;以及图11图示了基站内部的构成示例。
具体实施例方式下面,将按照以下顺序来描述用于实现本发明的模式(下面,称作实施例)。1.实施例(捆束式泄漏同轴电缆)2.另一实施例(泄漏波导)3.又一实施例(通信系统)<1.实施例 >捆束式泄漏同轴电缆的构成图3图示了根据本发明实施例的捆束式泄漏同轴电缆的主要构成示例。在将适当数目的泄漏同轴电缆保持在一起的状态中,对图3所示的捆束式泄漏同轴电缆100进行捆绑(bind)(捆束的),并将该捆束式泄漏同轴电缆100用作多输入多输出 (MIMO)天线。MIMO是指对多个天线进行组合以增加用于数据交换的带宽的无线通信技术。例如,应用包括高速无线局域网(LAN)。在普通的无线LAN通信中,已经存在对于带宽的限制,诸如54Mbps。然而,在ΜΙΜΟ 中,利用多个天线来同时发送不同条的数据,并且在收到时对其进行合成,以明显地增加用于高速通信的带宽。理论上,表观(apparent)带宽与所使用天线的数目成比例地增加。同样,在MIMO的情况下,存在以下效果,即通过在存在许多障碍物的环境中、经由来自多个天线的多个路径而到达的无线电波的稳定交换,来显著地改善了通信状况。要注意,要捆束的泄漏同轴电缆的数目是任意的。下面描述的是该数目为三的示例。在捆束式泄漏同轴电缆100中,沿着该电缆的纵向方向将泄漏同轴电缆10(^、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C捆束到一起。要注意,泄漏同轴电缆100A、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C的粗度是任意的。该泄漏同轴电缆是用于经由以预定间隔打开的缝隙(slit)来有意地辐射作为外部无线电波的通过内部传送线而传送的信号、或者接收作为接收信号的要通过内部传送线而传送的外部无线电波的同轴电缆。图3示出了其剖面表面。例如,从中心朝向外部,利用中心导体101A、绝缘体102A、 外部导体103A、和外部膜层104A来形成泄漏同轴电缆100A。中心导体IOlA是由诸如铜、银、金、或铝之类的导体而形成的电线。将绝缘体102A 形成为在整个长度上覆盖中心导体101A。绝缘体102A由具有稳定绝缘属性和可成形性的绝缘材料(例如,聚乙烯或氟树脂)来构成。将外部导体103A形成为在整个长度上覆盖绝缘体102A。将外部膜层104A形成为在整个长度上覆盖外部导体103A。要注意,外部导体103A被以预定间隔提供有预定尺寸的多个缝隙105A(小孔)。 虽然在图3中将缝隙105A示出在外部膜层104A上,但是实际上可以将该缝隙105A提供到外部导体103A。要注意,可以将缝隙105A—直穿透到外部膜层104A。中心导体101A、绝缘体102A、外部导体103A、外部膜层104A和缝隙105A的粗度、宽度或尺寸是任意的。尽管在图3中将向泄漏同轴电缆100A提供的多个缝隙之一示出为缝隙105A,但是在下面的描述中,该缝隙105A基本上指的是向泄漏同轴电缆100A提供的多个缝隙中的任何一个。要注意,还可以将向泄漏同轴电缆100A提供的多个缝隙的任意部分(一个或多个缝隙)称作缝隙105A。泄漏同轴电缆100B和泄漏同轴电缆100C也具有与泄漏同轴电缆100A相似的构成。即,泄漏同轴电缆100B包括中心导体101B、绝缘体102B、外部导体103B、和外部膜层 104B。同样,泄漏同轴电缆100C包括中心导体101C、绝缘体102C、外部导体103C、和外部膜层 104C。在捆束式泄漏同轴电缆100中,通过沿着其纵向方向来将外部膜层104A、外部膜层104B、和外部膜层104C捆绑到一起(集成地形成)来将泄漏同轴电缆100A、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C捆束到一起。按照与外部导体103A的情况相似的方式,外部导体10 和外部导体103C在外周上的预定方向中也以预定间隔形成有预定尺寸的缝隙(缝隙105B和缝隙105C)。泄漏同轴电缆100A、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C分别用作用于对无线电波进行交换的天线,由此捆束式泄漏同轴电缆100用作MIMO天线。S卩,捆束式泄漏同轴电缆100通过分别用于同时对彼此不同的数据进行交换的泄漏同轴电缆100A、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C来提供表观宽带通信。泄漏同轴电缆100A外部地辐射(泄漏)通过中心导体IOlA而传送的信号作为无线电波。所述信号中的许多信号从缝隙105A泄漏。同样,泄漏同轴电缆100A接收该电缆外部的无线电波,并且通过中心导体IOlA来传送接收信号作为电信号。经由缝隙105A来接收所述无线电波中的许多无线电波。如图3所示,将缝隙105A形成为外部导体103A的外周的一部分。即,在泄漏同轴电缆100A的外周上,在预定方向中形成每个缝隙105A。缝隙105A在预定方向(缝隙105A 的方向)中将无线电波指向性给予泄漏同轴电缆100A。这在泄漏同轴电缆100B和泄漏同轴电缆100C中是相同的。在泄漏同轴电缆100B 的外周上,在预定方向中形成缝隙105B。在泄漏同轴电缆100C的外周上,在预定方向中形成缝隙105C。即,也在预定方向中将无线电波指向性分别给予泄漏同轴电缆100B和泄漏同轴电缆IOOC0在捆束式泄漏同轴电缆100中,将缝隙105A、缝隙105B、和缝隙105C中的每一个形成为在彼此不同的方向中被指向。即,在彼此不同的方向中向泄漏同轴电缆100A、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C给定无线电波指向性。指向性图4图示了图3中的捆束式泄漏同轴电缆100的指向性。图4所示的辐射图121A是从泄漏同轴电缆100A泄漏的无线电波的辐射图的示例。图4所示的辐射图121B是从泄漏同轴电缆100B泄漏的无线电波的辐射图的示例。图 4所示的辐射图121C是从泄漏同轴电缆100C泄漏的无线电波的辐射图的示例。在图4的示例中,在天花板附近,将泄漏同轴电缆100A、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C排列并定位为分别近似平行于该天花板。将泄漏同轴电缆100A形成有以下缝隙105A,该缝隙105A从要近似平行于天花板的泄漏同轴电缆100B和泄漏同轴电缆100C避开(被指向该图中的左方)。将泄漏同轴电缆100B形成有近似垂直于天花板(被指向该图中的下方)的缝隙105B。将泄漏同轴电缆 100C形成有以下缝隙105C,该缝隙105C从要近似平行于天花板的泄漏同轴电缆100A和泄漏同轴电缆100B避开(被指向该图中的右边)。因而,辐射图121A延伸为近似平行于天花板,辐射图121B延伸为近似垂直于天花板,而辐射图121C延伸为在辐射图121A的相反方向中近似平行于天花板。每个辐射图示出了泄漏同轴电缆的无线电波指向性。即,在彼此不同的方向中向泄漏同轴电缆100A、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C中各自给予无线电波指向性。这样,在捆束式泄漏同轴电缆100中,对多个泄漏同轴电缆进行捆束,并且在预定间隔处向每个泄漏同轴电缆提供预定尺寸的缝隙,使得泄漏同轴电缆的方向彼此相异。因而,可以减小相应泄漏同轴电缆之间的相关性。即,捆束式泄漏同轴电缆100可以充分地确保MIMO天线的特性,该特性在于提供表观宽带通信,以使得能够以高速来进行稳定通信。例如,如图5所示,当在终端装置151与捆束式泄漏同轴电缆100之间执行无线电波的交换(无线通信)时,终端装置151与捆束式泄漏同轴电缆100之间的支配传播路径 (无线电波路径)对于每个泄漏同轴电缆而言是显著不同的。例如,对于从泄漏同轴电缆100A指向终端装置151的无线电波而言,在墙壁上反射的传播路径(诸如,由箭头161A和箭头162A示出的路径)是支配的。相反地,对于从泄漏同轴电缆100B指向终端装置151的无线电波而言,在地板上反射的传播路径(诸如,由箭头161B和箭头162B示出的路径)是支配的。此外,相反地,对于从泄漏同轴电缆100C 指向终端装置151的无线电波而言,在天花板上反射的传播路径(诸如,由箭头161C和箭头162C示出的路径)是支配的。即,所述传播路径的相关性降低。因而,可以预期捆束式泄漏同轴电缆100在MIMO 天线的特性(通信的高速和稳定性)上的改善。由于在捆束式泄漏同轴电缆100中在上述的状态中对相应泄漏同轴电缆进行捆束,所以维持了所述泄漏同轴电缆之中的关系,而与谁来安装该捆束式泄漏同轴电缆100 无关。因而,与当彼此分离地安装所述泄漏同轴电缆时相比,可以更加容易地安装捆束式泄漏同轴电缆100。换言之,通过使用捆束式泄漏同轴电缆100,安装工人可以安装泄漏同轴电缆以容易地充分获得MIMO天线特性,而无需天线上的专门技能。同样,由于对多个泄漏同轴电缆进行捆束,所以可以在受限的安装空间中安装捆束式泄漏同轴电缆100。即,例如可以安装泄漏同轴电缆,而无需如图2的示例中一样对范围进行扩展。因而,通过将捆束式泄漏同轴电缆100应用为MIMO天线,不但可以减小安装成本,而且可以防止天线的安装损害空间的外观。捆束式泄漏同轴电缆的构成要注意,用于捆束泄漏同轴电缆的方法是任意的。利用图3,已经描述了在与泄漏同轴电缆的纵向方向垂直的平面中线性地对相应泄漏同轴电缆进行排列和捆束的情况。然而,这是非限制性的,并且可以在与泄漏同轴电缆的纵向方向垂直的平面中以平面方式来对相应泄漏同轴电缆进行排列和捆束。图6图示了根据本发明实施例的捆束式泄漏同轴电缆的另一构成示例。在图6所示的捆束式泄漏同轴电缆200中,在与泄漏同轴电缆的纵向方向垂直的平面中以三角形形状来对相应泄漏同轴电缆进行排列和捆束。在每个泄漏同轴电缆中,在朝向该三角形的近点的方向中提供缝隙。因而,来自相应泄漏同轴电缆的无线电波辐射的方向彼此相差120度。由于在此情况下相应泄漏同轴电缆的无线电波指向性的方向也彼此相异,所以传播路径的相关性降低,并且可以预期捆束式泄漏同轴电缆200在MIMO天线特性上的改善。用于安装捆束式泄漏同轴电缆200的安装容易性和空间量与捆束式泄漏同轴电缆100的安装容易性和空间量近似相似。要注意,由于相应泄漏同轴电缆的排列不同,所以无线电波指向性的方向的组合与捆束式泄漏同轴电缆100的情况相异。因而,用于安装的最佳位置与捆束式泄漏同轴电缆100的情况相异。例如,由于在捆束式泄漏同轴电缆100的情况下、没有在图4中的向上方向中指向无线电波指向性,所以即使在安装接近于天花板、或墙壁表面等的情况下,也可以容易地充分获得MIMO天线的特性。然而,由于在捆束式泄漏同轴电缆200的情况下、无线电波指向性在捆束式泄漏同轴电缆200的整个圆周上扩展,所以期望该安装处于距天花板或墙壁表面等的某一距离处。捆束式泄漏同轴电缆的构成为了减小所述泄漏同轴电缆之间的相关性,可以使用预定的支撑材料、在使彼此相距波长λ的一半(λ/幻或更大的状态中,对相应泄漏同轴电缆进行捆束。图7图示了根据本发明实施例的捆束式泄漏同轴电缆的又一构成示例。如图7所示,在捆束式泄漏同轴电缆300的情况下,利用支撑材料301Α来对泄漏同轴电缆100Α和泄漏同轴电缆100Β进行捆束。按照相似的方式,利用支撑材料301Β来对泄漏同轴电缆100Β和泄漏同轴电缆100C进行捆束。支撑材料30IA和支撑材料30IB是用于在维持预定距离的同时对多个泄漏同轴电缆进行捆束的元件。支撑材料301Α以距离λ/2来对泄漏同轴电缆100Α和泄漏同轴电缆 100Β进行捆束。支撑材料301Β以距离λ/2来对泄漏同轴电缆100Β和泄漏同轴电缆100C 进行捆束。通过按照此方式来在确保间隔λ /2或更大的同时、对相应泄漏同轴电缆进行捆束,可以减小泄漏同轴电缆之间的相关性。即,可以预期捆束式泄漏同轴电缆300在MIMO 天线特性上的改善。在捆束式泄漏同轴电缆300的情况下,每个泄漏同轴电缆的无线电波指向性是任意的。即,捆束式泄漏同轴电缆300可以充分确保MIMO天线的特性,而与每个泄漏同轴电缆的缝隙的方向无关。换言之,每个泄漏同轴电缆的无线电波指向性上的自由度增力Π。例如,可以在任意的方向中向每个泄漏同轴电缆提供该缝隙。同样,例如,可以增强或减弱每个泄漏同轴电缆的无线电波指向性。要注意,按照与捆束式泄漏同轴电缆100或捆束式泄漏同轴电缆200的情况相似的方式,当在使得每个泄漏同轴电缆的无线电波指向性彼此不同的方向中提供缝隙时,可以进一步减小泄漏同轴电缆之间的相关性。要注意,具有这样支撑材料的泄漏同轴电缆的捆束型式(pattern)是任意的,只要相应泄漏同轴电缆之间的距离为λ/2或更大。例如,可以通过支撑材料、以距离λ/2或
10更大来以三角形形状对三个泄漏同轴电缆进行捆束,或者可以通过支撑材料、以距离λ/2 或更大来以四边形形状对四个泄漏同轴电缆进行捆束。捆束式泄漏同轴电缆的构成同样,该构成可以使得泄漏同轴电缆具有不同的偏振面以及指向特性。例如,由相应泄漏同轴电缆交换的无线电波的偏振可以是垂直偏振、圆形偏振、和水平偏振,从而彼此相异。即,通过改变缝隙的角度,其中可能通过泄漏同轴电缆进行交换的偏振面改变。通过这样针对每个泄漏同轴电缆改变偏振面,可以进一步减小泄漏同轴电缆之间的相关性。图8图示了根据本发明实施例的捆束式泄漏同轴电缆的又一构成示例。如图8所示,在捆束式泄漏同轴电缆400的情况下,彼此不同地使泄漏同轴电缆100Α的缝隙105Α、泄漏同轴电缆100Β的缝隙105Β、和泄漏同轴电缆100C的缝隙105C转变角度。S卩,在捆束式泄漏同轴电缆400中,缝隙的角度对于每个泄漏同轴电缆而言是相异的。<2.另一实施例>捆束式泄漏波导的构成尽管上面已经描述了将泄漏同轴电缆用作MIMO天线的情况,但是也可以代替泄漏同轴电缆来使用泄漏波导。图9Α和图9Β图示了根据本发明另一实施例的泄漏波导的构成示例。图9Α示出了与泄漏波导500的纵向方向垂直的剖面表面。如图9Α所示,在泄漏波导500中,管状导体501覆盖有覆盖材料502。波导主要用在毫米波、或微波等的传送中。管状导体501是具有中空结构、以及圆形或矩形剖面表面的金属管。电磁波(在所谓的传播模式中)在管内部传播,同时根据形状、尺度、或波长(频率)来在该管内部形成电磁场。由于在波导中电介质是空气,所以可能在小电介质损耗的情况下传送大量功率。要注意,可以在管状导体501内部填充电介质。图9Β示出了当去除覆盖材料502并且暴露出管状导体501时、当从纵向方向是如该图中的水平方向的方向中观看时的泄漏波导500的外观。如图9Β所示,管状导体501在预定方向中被以预定间隔提供有预定尺寸的缝隙503(小孔)。泄漏波导500可以按照与泄漏同轴电缆情况相似的方式、经由该缝隙503,来在管状导体501的内部和外部空间之间执行无线电波的交换。即,泄漏波导500按照与提供有缝隙的泄漏同轴电缆情况相似的方式而具有指向性。因而,通过代替泄漏同轴电缆100A、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C而使用泄漏波导500并且对多个泄漏波导500进行捆束、使得每个指向性的方向不同(如首先描述的实施例中一样),可以提供用于促进适当的安装以充分确保MIMO天线特性的MIMO天线。<3.又一实施例>通信系统的构成接下来,将描述用于使用捆束式泄漏传送线(捆束式泄漏同轴电缆或捆束式泄漏波导)来执行MIMO通信的通信系统。图10图示了根据本发明又一实施例的通信系统的构成示例。如图10所示,根据本发明又一实施例的通信系统600是其中基站601和无线通信装置621执行无线通信(ΜΙΜΟ 通信)的系统。
作为MIMO天线而连接到基站601的是捆束式泄漏同轴电缆(捆束式泄漏同轴电缆100、捆束式泄漏同轴电缆200、捆束式泄漏同轴电缆300、或捆束式泄漏同轴电缆400), 该捆束式泄漏同轴电缆由终结器602A所终结的泄漏同轴电缆100A、由终结器602B所终结的泄漏同轴电缆100B、和由终结器602C所终结的泄漏同轴电缆100C形成。如首先描述的实施例所述,对泄漏同轴电缆100A、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C进行捆束,使得可以充分地获得MIMO天线的特性。如首先描述的实施例所述,泄漏同轴电缆100A、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C被分别提供有多个缝隙(小孔)。从该缝隙辐射电信号的一部分作为无线信号。 同样,通过该缝隙来接收从无线通信装置621发送的无线信号,将其转换为电信号,在泄漏同轴电缆内部传送,并且作为接收信号而供应到基站601。按照这个方式,基站601使用泄漏同轴电缆100A、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C来执行通信。因而,基站601可以与在沿着泄漏同轴电缆100A、泄漏同轴电缆 100B、和泄漏同轴电缆100C的范围内存在的无线通信装置621进行通信。同样,通过使用捆束式泄漏传送线,可以限制基站601能够进行通信的空间范围。 因而,通信系统600不但可以应用于普通的无线通信系统,而且可以应用于诸如其中不希望无线信号的外部泄漏的广播电台演播室之类的通信系统。同样,无线通信装置621包括多个天线。因此,基站601和无线通信装置621可以执行MIMO通信。此时,由于对泄漏同轴电缆100A、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆 100C进行捆束、使得无线电波指向性的方向彼此不同,所以无线通信装置621可以通过不同的传送路径来与泄漏同轴电缆100A、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C中的每一个交换无线信号。例如,将从泄漏同轴电缆100A发送的无线信号通过由箭头611A和箭头612A示出的路径而传送到无线通信装置621。同样,例如,将从泄漏同轴电缆100B发送的无线信号通过由箭头611B和箭头612B示出的路径而传送到无线通信装置621。此外,例如,将从泄漏同轴电缆100C发送的无线信号通过由箭头611C和箭头612C示出的路径而传送到无线通信装置621。S卩,减小了所述泄漏同轴电缆的相关性。因而,基站601和无线通信装置621可以利用MIMO通信、以高速来执行稳定的无线通信。要注意,在无线通信装置621中包括的多个天线之间的距离可以比在基站601中包括的泄漏同轴电缆100A、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C之间的距离充分小。无线通信装置621可以是信息处理装置,诸如个人计算机(PC)、家用图像处理装置(诸如,显示装置、数字通用盘(DVD)记录器、磁带录像机)、个人数字助理(PDA)、家庭游戏机、成像装置、或家用器具。同样,无线通信装置621可以是信息处理装置,诸如移动电话、个人手持电话系统(PiB)、便携式音乐播放装置、便携式图像处理装置、或便携式游戏机。同样,基站601和无线通信装置621可以遵守电气和电子工程师协会 (IEEE)802. lln。基站的构成图11图示了基站601内部的构成示例。
如图11所示,作为用于发送的构成,基站601包括上层630、编码单元641、发送向量乘法单元642、一次(primary)调制单元643、正交频分复用(OFDM)调制单元644、保护间隔添加单元645、前导码添加单元646、数模转换器(DAC)647、发送模拟处理单元648、发送 /接收天线切换单元650、泄漏同轴电缆100A、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C。编码单元611对从上层630供应的发送数据进行编码。发送向量乘法单元642执行所编码发送数据到支路(branch)的分类、以及发送向量的乘法,以用于进行ΜΙΜΟ传送。一次调制单元643对要分配到每个副载波的每个支路的发送数据进行划分,并且根据星座图来对分配到每个副载波的发送数据进行调制。调制方法的示例包括二进制相移键控(BPSDK)、正交相移键控(QPSK)、16-正交调幅(QAM)、和64-QAM。OFDM调制单元644通过每个副载波的调制信号的逆傅立叶变换来生成用于每个支路的时域OFDM信号。然后,保护间隔添加单元645将保护间隔(例如,400ns或800ns) 添加到用于构成每个支路的OFDM信号的每个OFDM码元。此外,前导码添加单元646在每个支路的OFDM信号的开始处添加同步前导码,以生成基带发送信号。DAC 647针对每个支路将从前导码添加单元646供应的基带发送信号从数字格式转换到模拟格式。然后,发送模拟处理单元648针对每个支路将转换为模拟格式的基带发送信号转换到高频发送信号。发送/接收天线切换单元650在发送时将发送模拟处理单元648与泄漏同轴电缆100A、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C相连。作为结果,由发送模拟处理单元 648获得的每个支路的高频发送信号被作为无线信号而从泄漏同轴电缆100A、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C发送。同样,作为用于接收的构成,与此实施例相关的基站601包括上层630、发送/接收天线切换单元650、解码单元668、接收向量乘法单元667、一次解调单元666、OFDM解调单元665、保护间隔去除单元664、同步单元663、模数转换器(ADC) 662、接收模拟处理单元 661、泄漏同轴电缆100A、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C。发送/接收天线切换单元650在接收时将接收模拟处理单元661与泄漏同轴电缆 100A、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C相连。作为结果,将由泄漏同轴电缆100A、 泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C接收到的高频接收信号供应到接收模拟处理单元 661。接收模拟处理单元661通过对所供应的每个支路的高频接收信号执行诸如放大、 滤波、或下转换之类的模拟处理,来将高频接收信号转换到基带接收信号。ADC 662针对每个支路将从接收模拟处理单元661供应的基带接收信号从模拟格式转换到数字格式。同步单元663基于在接收信号开始处添加的同步前导码来检测用于截取在前导码之后的分组帧(OFDM码元)的同步定时。然而,保护间隔去除单元664根据由同步单元663检测的同步定时来从每个支路的接收信号中去除保护间隔,以截取OFDM码元。OFDM解调单元665通过用于由保护间隔去除单元664截取的每个OFDM码元的时域接收信号的傅立叶变换来获得每个副载波的调制信号。一次解调单元666对每个副载波的调制信号进行解调,以获得比特串。然后,接收向量乘法单元667将每个支路的解调信号乘以接收向量,以获得编码接收数据,以用于 MIMO接收。解码单元668对要供应到上层630的编码接收数据进行解码。如上所述,当基站601经由捆束式泄漏同轴电缆来与无线通信装置621执行MIMO 通信时,无线通信装置621与泄漏同轴电缆之间的支配传播路径(无线电波路径)对于每个泄漏同轴电缆而显著地相异。S卩,由于传播路径的相关性降低,所以可以预期向基站601提供的捆束式泄漏同轴电缆(泄漏同轴电缆100A、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C)在MIMO天线特性 (通信的高速和稳定性)上的改善。由于将泄漏同轴电缆100A、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C捆束到一起,所以安装工人可以容易且适当地安装泄漏同轴电缆100A、泄漏同轴电缆100B、和泄漏同轴电缆100C,而无需专门技能。同样,不但可以减小安装成本,而且可以防止天线的安装来损害空间的外观。要注意,可以代替泄漏同轴电缆而应用其次描述的实施例中的泄漏波导。在本说明书中,系统是指由多个装置构成的整个设备。同样,上面描述为一个装置(或处理单元)的构成可被配置为多个装置(或处理单元)。另一方面,上面描述为多个装置(或处理单元)的构成可被一起配置为一个装置 (或处理单元)。同样,显而易见地,可以将除了上述构成之外的构成添加到每个装置(或每个处理单元)的构成。此外,可以将装置(处理单元)的构成的一部分包括在另一装置 (或另一处理单元)的构成中,只要系统的构成或操作在总体上实质相同。本申请包含与在2010年3月23日向日本专利局提交的日本优先专利申请JP 2010-066632中公开的主题相关的主题,由此通过引用而合并其全部内容。本发明的实施例不限于上述实施例,并且本发明实施例范围内的各种修改是可能的。
1权利要求
1.一种捆束式泄漏传送线,包括传送线,在该传送线内部传送信号;其中对多个泄漏传送线进行捆束,所述多个泄漏传送线用于主要经由在所述传送线的外周上提供的缝隙来交换无线电波;以及将所述泄漏传送线捆束到一起,使得在彼此不同的方向中指向被提供到所述泄漏传送线中的每一个泄漏传送线并且将无线电波指向性给予泄漏传送线的缝隙。
2.根据权利要求1的捆束式泄漏传送线,其中利用预定的支撑材料来将所述泄漏传送线捆束到一起,从而维持所交换无线电波的波长一半或更大的距离。
3.根据权利要求1的捆束式泄漏传送线,其中在彼此不同的角度处提供所述泄漏传送线中每一个泄漏传送线的缝隙,使得其偏振面的方向彼此不同的无线电波被交换。
4.根据权利要求1的捆束式泄漏传送线,其中该泄漏传送线是泄漏同轴电缆,该泄漏同轴电缆包括作为传送线的中心导体、以及在该中心导体的外周上形成并且包括该缝隙的外部导体,在该中心导体与外部导体之间具有绝缘体。
5.根据权利要求1的捆束式泄漏传送线,其中该泄漏传送线是泄漏波导,该泄漏波导包括作为传送线的管状导体,该管状导体提供有该缝隙并且具有中空结构。
6.根据权利要求1的捆束式泄漏传送线,其中所述泄漏传送线中的每一个泄漏传送线用作用于同时地对彼此不同的信号进行交换的多输入多输出(MIMO)天线。
7.一种通信装置,包括捆束式泄漏传送线,包括在其内部传送信号的传送线,其中对多个泄漏传送线进行捆束,所述多个泄漏传送线用于主要经由在所述传送线的外周上提供的缝隙来交换无线电波,将所述泄漏传送线捆束到一起,使得在彼此不同的方向中指向被提供到所述泄漏传送线中的每一个泄漏传送线并且将无线电波指向性给予泄漏传送线的缝隙,并且该捆束式泄漏传送线用作多输入多输出(MIMO)天线;以及通信部件,用于经由捆束式泄漏传送线来对信号进行交换,以与另一装置执行MIMO通
8.一种通信系统,其中第一通信装置和第二通信装置彼此执行通信,其中 第一通信装置包括捆束式泄漏传送线,包括在其内部传送信号的传送线,其中对多个泄漏传送线进行捆束,所述多个泄漏传送线用于主要经由在所述传送线的外周上提供的缝隙来交换无线电波,将所述泄漏传送线捆束到一起,使得在彼此不同的方向中指向被提供到所述泄漏传送线中的每一个泄漏传送线并且将无线电波指向性给予泄漏传送线的缝隙,并且该捆束式泄漏传送线用作多输入多输出(MIMO)天线,以及第一通信部件,用于经由该捆束式泄漏传送线来对信号进行交换,以与第二通信装置执行MIMO通信;并且该第二通信装置包括第二通信部件,该第二通信部件用于与第一通信装置执行MIMO通信。
9.一种通信装置,包括捆束式泄漏传送线,包括在其内部传送信号的传送线,其中对多个泄漏传送线进行捆束,所述多个泄漏传送线用于主要经由在所述传送线的外周上提供的缝隙来交换无线电波,将所述泄漏传送线捆束到一起,使得在彼此不同的方向中指向被提供到所述泄漏传送线中的每一个泄漏传送线并且将无线电波指向性给予泄漏传送线的缝隙,并且该捆束式泄漏传送线用作多输入多输出(MIMO)天线;以及通信单元,配置为经由该捆束式泄漏传送线来对信号进行交换,以与另一装置执行 MIMO通信。
10. 一种通信系统,其中第一通信装置和第二通信装置彼此执行通信,其中 第一通信装置包括捆束式泄漏传送线,包括在其内部传送信号的传送线,其中对多个泄漏传送线进行捆束,所述多个泄漏传送线用于主要经由在所述传送线的外周上提供的缝隙来交换无线电波,将所述泄漏传送线捆束到一起,使得在彼此不同的方向中指向被提供到所述泄漏传送线中的每一个泄漏传送线并且将无线电波指向性给予泄漏传送线的缝隙,并且该捆束式泄漏传送线用作多输入多输出(MIMO)天线,以及第一通信单元,被配置为经由该捆束式泄漏传送线来对信号进行交换,以与第二通信装置执行MIMO通信;并且该第二通信装置包括第二通信部件,该第二通信部件被配置为与第一通信装置执行 MIMO通信。
全文摘要
一种捆束式泄漏传送线包括传送线,在该传送线内部传送信号,其中对多个泄漏传送线进行捆束,所述多个泄漏传送线用于主要经由在所述传送线的外周上提供的缝隙来交换无线电波,以及将所述泄漏传送线捆束到一起,使得在彼此不同的方向中指向被提供到所述泄漏传送线中的每一个泄漏传送线并且将无线电波指向性给予泄漏传送线的缝隙。
文档编号H01P3/12GK102201615SQ201110063280
公开日2011年9月28日 申请日期2011年3月16日 优先权日2010年3月23日
发明者高桥宏彰 申请人:索尼公司
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