способ и устройство для объединения множества антенн в системе связи с распределенной антенной
Классы МПК: | H01Q23/00 Антенны с активными схемами или элементами схем, встроенными в антенну или присоединенными к ней H04B7/04 с использованием нескольких разнесенных независимых антенн |
Автор(ы): | НАЙДУ Арун (US), БОХАЙЧУК Дж. Рон (US) |
Патентообладатель(и): | ЭРИКССОН ИНК. (US) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1997-12-24 публикация патента:
20.03.2003 |
Изобретение относится к системам передачи радиосигналов, использующим распределенные антенны. Техническим результатом является улучшение условий эксплуатации. Удаленный ВЧ-блок в системе с распределенной антенной включает в себя корпус, по существу устойчивый к атмосферным воздействиям, и множество направленных излучательных антенн, смонтированных на одной или более поверхностях корпуса. Антенны предпочтительно смонтированы заподлицо с поверхностями корпуса и могут быть легко выполнены устойчивыми к атмосферным воздействиям посредством закрывания антенн обтекателями. Антенны объединены посредством схемы, содержащейся внутри устойчивого к атмосферным воздействиям корпуса, которая включает в себя ВЧ объединяющую схему и ВЧ разделяющую схему. 3 с. и 10 з.п.ф-лы, 6 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8
Формула изобретения
1. Способ объединения множества антенн в системе связи с распределенной антенной, содержащий этапы обеспечения множества антенн на одной или более поверхностях удаленного ВЧ-блока, причем каждая антенна обеспечивает распространение сигнала в требуемом направлении, и объединения множества антенн посредством обеспечения одной или более внутренних высокочастотных (ВЧ) объединяющих схем, причем каждая объединяющая схема объединяет сигналы, принимаемые от двух или более антенн, и посредством обеспечения одной или более внутренних ВЧ разделяющих схем, причем каждая разделяющая схема делит подлежащие распространению сигналы от одного источника сигнала, по меньшей мере, на два сигнала для распространения, по меньшей мере, двумя антеннами. 2. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап закрывания удаленного ВЧ-блока корпусом. 3. Способ по п. 2, в котором, по меньшей мере, одна антенна представляет собой направленную излучательную антенну. 4. Способ по п. 3, в котором антенны смонтированы по существу заподлицо с одной или более поверхностями корпуса. 5. Способ по п. 4, в котором каждая антенна закрыта обтекателем. 6. Способ по п. 2, в котором корпус является по существу устойчивым к атмосферным воздействиям. 7. Способ по п. 1, в котором каждая объединяющая схема и каждая разделяющая схема включает в себя устройство Уилкинсона. 8. Удаленный высокочастотный блок, содержащий корпус, множество антенн, смонтированных по существу заподлицо с одной или более поверхностями корпуса, причем каждая антенна обеспечивает распространение сигнала в требуемом направлении, одну или более внутреннюю ВЧ объединяющую схему, причем каждая объединяющая схема объединяет сигналы, передаваемые от двух или более антенн, и одну или более внутреннюю ВЧ разделяющую схему, причем каждая разделяющая схема делит подлежащие распространению сигналы от одного источника сигнала на два сигнала для распространения, по меньшей мере, двумя антеннами. 9. Блок по п. 8, в котором, по меньшей мере, одна из антенн представляет собой направленную излучательную антенну. 10. Блок по п. 9, в котором каждая антенна закрыта обтекателем. 11. Блок по п. 8, в котором корпус по существу устойчив к атмосферным воздействиям. 12. Блок по п. 8, в котором каждая объединяющая схема и каждая разделяющая схема включает в себя устройство Уилкинсона. 13. Система связи с распределенной антенной, содержащая центральный блок распределения, множество удаленных ВЧ-блоков, подсоединенных к упомянутому центральному блоку распределения, причем каждый удаленный ВЧ-блок содержит множество излучательных антенн, расположенных на одной или более поверхностях ВЧ-блока, и каждый из упомянутого множества удаленных ВЧ-блоков имеет соответствующий корпус и соединение с упомянутым центральным блоком распределения, так что упомянутые удаленные ВЧ-блоки можно географически распределять по ячейке в упомянутой системе, объединение каждой из упомянутого множества антенн на каждом удаленном ВЧ-блоке осуществлено посредством обеспечения одной или более внутренних ВЧ объединяющих схем в каждом из упомянутого множества удаленных ВЧ-блоков, причем каждая объединяющая схема объединяет сигналы, принимаемые от двух или более антенн, и обеспечения одной или более внутренних разделяющих схем в каждом из упомянутого множества удаленных ВЧ-блоков, причем каждая разделяющая схема делит подлежащие распространению сигналы от центрального блока распределения, по меньшей мере, на два сигнала для распространения, по меньшей мере, двумя антеннами.Описание изобретения к патенту
Область техники, к которой относится изобретениеНастоящее изобретение относится, в основном, к системам передачи радиосигналов, использующим распределенные антенны. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу и устройству для объединения антенн в распределенной антенной системе, а также к системе с распределенной антенной, использующей такие способ и устройство. Уровень техники
На фиг. 1 представлен пример распределенной антенной системы. Такую систему можно использовать, например, для распределения сигналов несущей радиосвязи на удаленные местоположения и от них, используя передающую сеть кабельного телевидения. Система включает в себя центральный блок (устройство) 10 распределения и множество удаленных ВЧ (высокочастотных) блоков 12. Удаленные блоки 12 выполняют обработку высокочастотного сигнала и связаны с элементами (антеннами) излучения для распространения обработанных сигналов. Систему предпочтительно конструируют так, что каждая антенна обеспечивает эффективное покрытие требуемой зоны обслуживания без промежутков покрытия и без перекрытия (то есть без создания радиопомех) с ближайшими зонами обслуживания. Чтобы получить достаточные коэффициент усиления антенны и зону обслуживания в типичной распределенной антенной системе, в каждом высокочастотном блоке предусмотрен внешний элемент типа несимметричной вибраторной антенны или симметричной вибраторной антенны. Такие внешние антенны обычно питают по коаксиальному кабелю. Примеры удаленных блоков, имеющих внешние антенны 14, показаны на фиг.2А и 2В. Удаленные ВЧ-блоки обычно располагают в общественных местах и (или) снаружи. В связи с этими местоположениями при конструировании блока необходимо учитывать такие факторы окружающей среды, как дождь, обледенение и ветер. В случае расположения блоков в общественных местах важными также оказываются эстетические соображения. Из-за того, что внешние антенны в обычных блоках выступают из блока, они подвергаются серьезным погодным воздействиям и обычно считаются нежелательными с эстетической точки зрения. Далее, несимметричные и симметричные вибраторные антенны обычно имеют плохую азимутальную направленность. Следовательно, их траекториями распространения нелегко управлять для обеспечения эффективного обслуживания всей желаемой зоны. Таким образом, в распределенных антенных системах (системах, выполненных из большого количества блоков, подсоединенных к центральному объединителю (комбайнеру)) удаленные блоки предпочтительно а) обеспечивают обслуживание всей требуемой зоны без промежутков в покрытии или радиопомех со стороны соседних зон обслуживания, б) устойчивы по отношению к атмосферным воздействиям, в) имеют эстетический внешний вид и г) являются эффективно объединяемыми. Как описано выше, в известных удаленных блоках используют внешние симметричные или несимметричные антенны, подсоединенные к коаксиальному кабелю. Такие удаленные блоки не соответствуют ни одному из вышеописанных критериев. В соответствии с этим было бы желательно для удаленного блока в распределенной антенной системе эффективно обеспечивать покрытие всей желаемой зоны обслуживания без промежутков в покрытии или радиопомех со стороны соседних зон обслуживания. Было бы желательно, чтобы удаленный блок был устойчив к атмосферным воздействиям и в удаленном блоке учитывался эстетический внешний вид. Было бы также желательно, чтобы удаленный блок имел эффективно объединяемые антенны. Сущность изобретения
Чтобы преодолеть вышеотмеченные недостатки и обеспечить дополнительные преимущества, в соответствии с настоящим изобретением заявлены способ и устройство для объединения многочисленных антенн в распределенной антенной системе. В соответствии со способом по настоящему изобретению множество антенн в системе связи с распределенной антенной объединяют посредством расположения множества антенн на одной или более поверхностях корпуса. Каждая антенна выполнена с возможностью осуществлять распространение сигнала в требуемом направлении. Множество антенн внутри корпуса объединяют посредством обеспечения одной или более внутренних объединяющих ВЧ-схем и одной или более внутренних разделяющих ВЧ-схем. Каждая объединяющая схема объединяет сигналы, принимаемые от двух или более антенн, а каждая разделяющая схема делит подлежащие распространению сигналы от одного источника сигнала, по меньшей мере, на два сигнала для распространения, по меньшей мере, от двух антенн. В соответствии с устройством по настоящему изобретению удаленный высокочастотный блок (устройство) включает в себя множество антенн, расположенных на одной или более поверхностях корпуса. Каждая антенна выполнена с возможностью обеспечивать распространение сигнала в требуемом направлении. Устройство включает в себя также одну или более внутреннюю высокочастотную объединяющую схему и одну или более внутреннюю разделяющую ВЧ-схему. Каждая объединяющая схема объединяет сигналы, принимаемые от двух или более антенн, а каждая разделяющая схема делит подлежащие распространению сигналы от одного источника сигнала, по меньшей мере, на два сигнала для распространения, по меньшей мере, двумя антеннами. Заявленные в соответствии с настоящим изобретением способ и устройство позволяют изготавливать такой удаленный блок распределенной антенной системы, который обеспечивает эффективное обслуживание одной или более желательных зон, по существу устойчив к атмосферным воздействиям, легко приводим в соответствие с требуемыми эстетическими критериями и в котором антенны эффективно объединены. Признаки и преимущества настоящего изобретения очевидны из нижеследующего подробного описания предпочтительных вариантов его осуществления, приводимых со ссылками на соответствующие чертежи, на которых подобные элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями и на которых:
фиг.1 - пример распределенной антенной системы, в которой можно применить настоящее изобретение;
фиг. 2А и 2В - обычные удаленные ВЧ-блоки, которые можно использовать в представленной на фиг.1 системе;
фиг. 3 - удаленный ВЧ-блок, закрытый корпусом, использующий примерные способ и устройство для объединения антенн по настоящему изобретению;
фиг.4А и 4В - внутренние соответственно объединяющая и разделяющая схемы удаленного ВЧ-блока, представленного на фиг.3;
фиг.5А и 5В - подробные схемы, иллюстрирующие примеры вариантов осуществления показанных на фиг.4А и 4В схем;
фиг. 6А и 6В - диаграммы, представляющие сравнение зон обслуживания обычной распределенной антенной системы с зоной обслуживания системы, реализующей способ и устройство по настоящему изобретению. Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Рассмотрим фиг.3, на которой показан удаленный ВЧ-блок, соответствующий варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на рисунке, удаленный ВЧ-блок 12 включает в себя множество направленных излучательных антенн 14, смонтированных на каждой стороне ВЧ-блока 12. Каждая направленная излучательная антенна 14 направлена в требуемом направлении распространения сигнала. Каждая направленная излучательная антенна выполнена с возможностью обеспечивать усиление, например, 5 дБ
![способ и устройство для объединения множества антенн в системе связи с распределенной антенной, патент № 2201023](/images/patents/269/2201001/8226.gif)
![способ и устройство для объединения множества антенн в системе связи с распределенной антенной, патент № 2201023](/images/patents/269/2201001/8226.gif)
Класс H01Q23/00 Антенны с активными схемами или элементами схем, встроенными в антенну или присоединенными к ней
Класс H04B7/04 с использованием нескольких разнесенных независимых антенн