天线馈电器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种天线馈电器和方法。
【背景技术】
[0002] 天线馈电器是已知的。为了支持来自例如无线电信网络的静态发射机的信号的空 间分离，提供天线阵列并且利用波束形成技术是已知的。特别地，可W提供一个信号，该信 号经受变化的相位和幅度W生成多个信号，其中的每个信号被提供给阵列中的天线之一， W便于在给定的小区内执行自适应波束形成、虚拟扇区化和空间复用。该样的天线阵列通 常被称为有源天线阵列。该些阵列显著地增加了蜂窝网络的覆盖和容量。
[0003] 尽管该样的天线阵列提供了增加的益处，但是意料之外的结果可能发生。
[0004] 相应地，所期望的是提供一种改进的技术W用于生成将被提供给天线阵列的信 号。
【发明内容】
[0005] 根据第一方面，提供了一种用于为天线阵列生成信号天线馈电器，该天线阵列用 于发射具有多个不同倾角中的一个倾角的发射波束，该天线馈电器包括：数字信号处理器， 可操作为接收输入宽带信号并且响应于所请求的倾角来生成多数N个输出宽带信号，每个 输出宽带信号具有相关联的相位和幅度；多数N个发射信号生成器，每个发射信号生成器 可操作为接收该多数N个输出宽带信号中的一个输出宽带信号并且生成对应的多数N个第 一RF信号；馈电器网络，可操作为接收该多数N个第一RF信号并且生成多数P个第二RF 信号，该多数P个第二RF信号中的每个第二RF信号具有相关联的幅度和相位，该多数P个 第二RF信号被用来生成多数M个第HRF信号，其中P不小于M，每个第HRF信号具有相关 联的相位和幅度W用于供应给该天线阵列的多数M个天线中的对应天线，W发射具有所请 求的倾角的发射波束。
[0006] 该第一方面认识到，用于为天线阵列生成信号的已有技术的问题是：要求完全分 离的收发机链来生成用于每个天线阵列的信号，或者如果提供减少数目的收发机W便减少 天线馈电器的大小和重量，则所实现的倾角范围和结果波束图案不总是满足覆盖和容量要 求，并且不总是有可能解禪收发机的数目与阵列中的天线的数目之间的关系。
[0007] 相应地，可W提供一种天线馈电器。该天线馈电器可W生成将被提供给天线阵列 的信号，该天线阵列可W发射具有多个不同倾角中的任何一个倾角的发射波束。该天线馈 电器可W包括数字信号处理器，该数字信号处理器接收输入数字宽带信号并且可W生成多 个输出数字宽带信号。该些输出宽带数字信号中的每个可W具有相关联的相位和角度。所 生成的宽带数字信号的数目可W是N个。还可W提供数目N个的发射信号生成器。该些信 号生成器中的每个信号生成器可W接收该些输出宽带数字信号之一并且可W生成对应的 第一射频[R円信号。可W提供馈电器网络，其接收该些第一RF信号中的每个第一RF信号 并且可W生成多个第二RF信号。该些第二RF信号中的每个第二RF信号可W具有相关联 的幅度和相位。该些第二RF信号可W被用来生成多个第HRF信号。该些第HRF信号中 的每个第HRF信号可W具有相关联的幅度和相位。该些第HRF信号中的每个第HRF信 号可W被供应给天线阵列的对应天线，W用于具有所请求的倾角的发射波束的发射。第二 RF信号的数目可W大于或者等于第HRF信号的数目。
[0008] 通过增加馈电器网络内生成的信号的数目，该些信号被用来生成用于供应给天线 的第HRF信号，随着为了满足覆盖和容量要求的波束图案的可能范围增加，可能的倾角的 范围增加。
[0009] 在一个实施例中，该倾角是从方位角的角度偏移和从如下方向的海拔偏移，该方 向与该天线阵列的该多数M个天线所定位的平面成法向。相应地，可W实现除了下倾角之 外的其他倾角。
[0010] 在一个实施例中，该数字信号处理器可操作为生成多数N个输出宽带信号，每个 输出宽带信号具有不同的相位和幅度。
[0011] 在一个实施例中，N小于M。相应地，即便使用相比于天线的数目减少数目的发射 信号生成器，可W仍然生成所要求的发射波束。该是可能的，因为该馈电器网络生成用于馈 送给天线阵列的附加信号。该减少了成本、复杂度、功耗和重量。
[0012] 在一个实施例中，该馈电器网络包括功率拆分网络，该功率拆分网络可操作为接 收该多数N个第一RF信号并且生成多数P个经功率拆分的RF信号，其中P大于N。相应 地，该馈电器网络通过拆分该些第一RF信号来生成附加信号。
[0013] 在一个实施例中，该功率拆分网络包括功率拆分器，每个功率拆分器可操作为通 过至少两个分离的路径来划分该多数N个第一RF信号中的每个第一RF信号，W生成该多 数P个经功率拆分的RF信号。
[0014] 在一个实施例中，该功率拆分网络包括多个级，每个级包括功率拆分器，每个级通 过至少两个分离的路径来划分所接收的RF信号并且将它们提供给后级，W生成该多数P个 经功率拆分的RF信号。
[0015] 在一个实施例中，该功率拆分网络包括H个级。
[0016] 在一个实施例中，每个功率拆分器可操作为通过具有相关联的功率拆分比率的至 少两个分离的路径来划分所接收的RF信号。
[0017] 在一个实施例中，该相关联的功率拆分比率包括等同功率拆分比率和不等同功率 拆分比率之一。
[0018] 在一个实施例中，该馈电器网络包括移相网络，该移相网络可操作为接收该多数P 个经功率拆分的RF信号并且将相移应用在该多数P个经功率拆分的RF信号中的每个经功 率拆分的RF信号上。相应地，所接收的经功率拆分的RF信号[其中的每个可能具有不同 的幅度和相位]中的每个经功率拆分的RF信号可W经历该移相网络的进一步的相移。
[0019] 在一个实施例中，该移相网络可操作为接收该多数P个经功率拆分的RF信号，并 且生成多数P个经移相的RF信号作为该多数P个第二RF信号。
[0020] 在一个实施例中，该多数P个经功率拆分的RF信号中的每个经功率拆分的RF信 号W相关联的相移而被移相。
[0021] 在一个实施例中，该移相网络包括多数P个传输线路，每个传输线路可操作为应 用相关联的相移。将意识到，许多不同的设备可W被用来执行该样的相移。
[0022] 在一个实施例中，该移相网络包括互连，该些互连可操作为对该多数P个经移相 的RF信号重新排序。通过在该移相网络内提供互连，可W消除在该天线馈电器内别处对信 号重新排序的需求。
[0023] 在一个实施例中，该些互连包括传输线路，每个传输线路可操作为应用相关联的 相移。
[0024] 在一个实施例中，该馈电器网络包括禪合网络，该禪合网络可操作为接收该多数P 个经移相的RF信号，并且组合该多数P个经移相的RF信号中的一些经移相的RF信号，W 生成该多数M个第HRF信号，其中M小于P。相应地，该禪合器和网络可W组合经移相的 RF信号中的2个或更多经移相的RF信号，W生成第HRF信号。该样的组合可W帮助生成 适当数目、相位和幅度的信号W供应给天线阵列，W便使得天线阵列能够生成具有所期望 的倾角的发射波束。
[00巧]在一个实施例中，该禪合网络包括组合器，该些组合器可操作为组合所接收的信 号W生成经组合的信号和损耗信号，该损耗信号与其他所接收的信号相组合W减少在不同 倾角处的损耗。通过将该损耗信号与其他信号重新组合，由馈电器网络在不同倾角处引起 的损耗可W被减少。特别地，该些组合器可W组合该多数P个经移相的RF信号中的一些经 移相的RF信号，W生成经组合的信号和损耗信号。该损耗信号然后可W与该多个经移相的 RF信号中的其他经移相的RF信号或者其他经组合的信号所有损耗信号进行组合，W减少 在不同倾角处的损耗。
[0026] 在一个实施例中，该禪合网络包括多个级，每个级包括组合器，来自前级的损耗信 号被提供给后级的组合器，W生成该多数M个第二RF信号。
[0027] 在一个实施例中，每个级包括少于该多数P个的组合器。
[0028] 在一个实施例中，该些组合器包括混合禪合器、rat-race禪合器、W及WUkinson 组合器之一。
[0029] 在一个实施例中，该些发射信号生成器包括收发机。
[0030] 根据第二方面，提供了一种配置用于为天线阵列生成信号的天线馈电器的方法， 该天线阵列用于发射具有多个不同倾角中的一个倾角的发射波束，该方法包括：估计馈电 器网络的布置，该布置使得针对该多个不同倾角的性能优化，该馈电器网络被布置为接收 多数N个第一RF信号并且生成多数P个第二RF信号，该多数P个第二RF信号中的每个第 二RF信号具有相关联的幅度和相位，该多数P个第二RF信号被用来生成多数M个第HRF 信号，其中P不小于M，每个第HRF信号具有相关联的相位和幅度W用于供应给该天线阵列 的多数M个天线中的对应天线，W发射具有所请求的所述倾角的发射波束；重新配置该馈 电器网络的该布置W最小化插入损耗；W及确定函数，该函数由数字信号处理器应用W响 应于所请求的倾角来从输入宽带信号生成多数N个输出宽带信号，每个输出宽带信号具有 相关联的相位和幅度W被提供给多数N个发射信号生成器，每个发射信号生成器可操作为 接收该多数N个输出宽带信号中的一个输出宽带信号并且生成该多数N个第一RF信号中 对应的一个第一RF信号。
[0031] 在一个实施例中，估计的步骤包括；使用内点算法针对该天线阵列和多个不同倾 角来估计该馈电器网络的所有可能的布置。
[0032] 在一个实施例中，估计的步骤包括；使用奇异值分解从所有可能的布置中估计该 馈电器网络的使得针对该多个不同倾角的性能优化的布置。
[0033] 在一个实施例中，估计的步骤包括；使用奇异值分解从优化布置来估计该馈电器 网