專利名稱：在移動通信系統(tǒng)中的天線裝置的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明一般地涉及在CDMA(碼分多址)移動通信系統(tǒng)中的天線裝置，并且特別涉及在W-CDMA(寬帶碼分多址)移動通信系統(tǒng)中的具有減少了數(shù)量的天線的天線裝置。
2.相關(guān)技術(shù)描述在第二代(2G)(CDMA和PCS(個(gè)人通信業(yè)務(wù)))移動通信系統(tǒng)中，一般將天線安排在三個(gè)扇區(qū)中。
圖1說明了在第二代移動通信系統(tǒng)中的天線布局。
參見圖1，天線被安排在三個(gè)扇區(qū)中，每個(gè)扇區(qū)含120°并且與其它兩個(gè)扇區(qū)相鄰。為了分集接收(分集Rx)，在每個(gè)扇區(qū)中提供兩個(gè)天線。該兩個(gè)天線之一用于發(fā)送和接收雙重目的(TX/RX天線)，而另一個(gè)天線專用于接收(RX天線)。每個(gè)發(fā)送天線在相應(yīng)扇區(qū)方向上發(fā)送信號，并且每個(gè)接收天線接收指向該扇區(qū)的信號。接收的信號輸入到連接到該天線的預(yù)處理器(未示出)的接收端口。在該通信系統(tǒng)中產(chǎn)生的發(fā)送信號通過預(yù)處理器的發(fā)送端口和在相應(yīng)扇區(qū)中的發(fā)送/接收天線(TX/RX天線)發(fā)送。該預(yù)處理器通常以雙工方式操作。在該結(jié)構(gòu)中，天線用覆蓋發(fā)送和接收頻率兩者的雙極諧振器(dipole resonator)陣列構(gòu)成。然而在預(yù)定的帶寬之外，該諧振器的工作效率顯著地降低了。
例如，在1920至2170兆赫茲之間具有250兆赫茲發(fā)送/接收頻率帶寬的比如IMT2000系統(tǒng)的系統(tǒng)中，當(dāng)前使用的天線由導(dǎo)致限制整個(gè)系統(tǒng)的可靠性的這樣的諧振器組成。在解決該問題的一種嘗試中，將該發(fā)送/接收天線分離為發(fā)送天線和接收天線，結(jié)果與2G系統(tǒng)相比在支持分集發(fā)送和接收的IMT2000系統(tǒng)中的每個(gè)扇區(qū)的天線數(shù)量增加為4個(gè)(兩個(gè)發(fā)送天線和兩個(gè)接收天線)。
每個(gè)扇區(qū)使用4個(gè)用于信號的發(fā)送/接收的天線占用太多的空間而且要求增加天線高度。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是提供一種克服所述傳統(tǒng)天線問題的天線裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種移動通信系統(tǒng)中的具有已減少數(shù)量的三角形天線的天線裝置，每個(gè)三角形天線包括發(fā)送天線單元和接收天線單元，所述發(fā)送天線單元用于在相應(yīng)扇區(qū)的方向上發(fā)送發(fā)送信號，所述接收天線單元，用于接收被指向相鄰扇區(qū)的信號。
通過在CDMA移動通信系統(tǒng)中提供一種天線裝置，可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述和其它目的。在該天線裝置中，為用于分集發(fā)送和接收的n個(gè)扇區(qū)的每一個(gè)扇區(qū)分配一對預(yù)處理器。每個(gè)預(yù)處理器具有發(fā)送端口和接收端口以分離接收信號和發(fā)送信號。為每個(gè)扇區(qū)分配一對三角形天線。在每個(gè)三角形天線中，發(fā)送天線單元在該扇區(qū)方向上發(fā)送一經(jīng)由該扇區(qū)中的發(fā)送端口接收的發(fā)送信號；和接收天線單元，以預(yù)定水平角θ連接到發(fā)送天線單元，接收被指向相鄰扇區(qū)的信號并且發(fā)送所接收的信號到在相鄰扇區(qū)中的預(yù)處理器的接收端口。


當(dāng)下面結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)的描述時(shí)，本發(fā)明的上述和其他目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會變得更加清楚，其中圖1說明了在移動通信系統(tǒng)中典型的天線布局；圖2A和2B說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的天線的結(jié)構(gòu)；和圖3說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的天線布局。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述以下，參照附圖將詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在下列描述中，公知的功能或結(jié)構(gòu)不再詳細(xì)描述，因?yàn)樗鼈儗⒃诓槐匾募?xì)節(jié)上模糊本發(fā)明。
本發(fā)明試圖減少在CDMA系統(tǒng)中所要求的天線的數(shù)量。本發(fā)明改善了分立的發(fā)送(Tx)和接收(Rx)天線的結(jié)構(gòu)。在基站中預(yù)處理器和每個(gè)天線之間進(jìn)行連接。該連接和天線被以這樣的方式設(shè)計(jì)以在信號發(fā)送和接收中實(shí)施雙工的無線通信系統(tǒng)中增加可靠性和增加發(fā)送/接收頻率帶寬。
圖2A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的平面圖，以及圖2B是天線的側(cè)視圖。
參見圖2A和2B，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的天線是由發(fā)送天線單元201、接收天線單元203、和定位桿205組成。當(dāng)組裝時(shí)，每個(gè)天線具有一內(nèi)表面和一外表面。在該優(yōu)選實(shí)施例中，圖2B示出了發(fā)送天線單元201和接收天線單元203具有成形為正方形的外表面。這里應(yīng)該注意到可以將發(fā)送天線單元201和接收天線單元203作成其它形狀而不偏離本發(fā)明的范圍。定位極205的作用是以在該發(fā)送和接收天線單元的內(nèi)表面之間形成水平角θ這樣的方式定位該發(fā)送天線單元201和接收天線單元203。在下文中，將帶有發(fā)送天線單元201、接收天線單元203、以及定位極205的組裝好的天線稱為三角形天線。
圖3所示是方向矢量D1、D2和D3。方向矢量定義扇區(qū)的方向。
水平角θ根據(jù)在基站中的天線布局變化。如果天線在基站中被安排在n個(gè)扇區(qū)中，則每個(gè)天線的水平角θ是180-(360/n)。天線波束圖或相對小區(qū)角的輻射角能夠通過天線制造技術(shù)控制。
三角形天線的發(fā)送天線單元201在該三角形天線所在的扇區(qū)的方向矢量的方向上發(fā)送信號。三角形天線的接收天線單元203接收指向相鄰扇區(qū)的信號。由此，在第二扇區(qū)中的三角天線將它的發(fā)送天線單元校準(zhǔn)以在方向矢量D2的方向上發(fā)送，并且將它的接收器天線單元校準(zhǔn)以接收沿方向矢量D3發(fā)送的信號。
圖3說明一種天線布局和根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在基站中的每個(gè)三角形天線和預(yù)處理器之間的連接。
參見圖3，為每個(gè)扇區(qū)分配兩個(gè)三角形天線。對于三個(gè)扇區(qū)，有6個(gè)三角形天線。在第一扇區(qū)中的三角形天線321的發(fā)送天線單元201被連接到預(yù)處理器301的發(fā)送端口。也在第一扇區(qū)中的三角形天線323的發(fā)送天線單元201被連接到預(yù)處理器303的發(fā)送端口。由此，三角形天線321和323的每個(gè)發(fā)送天線單元201在第一扇區(qū)的方向上發(fā)送信號。預(yù)處理器301和303的接收端口被分別連接到位于相鄰第一扇區(qū)的第三扇區(qū)中的三角形天線331和329的接收天線單元203。由此，預(yù)處理器301和303接收來自位于第三扇區(qū)中的接收天線單元的沿方向矢量D1指向的信號。
在第二扇區(qū)中的三角形天線325和327的發(fā)送天線單元201被分別連接到預(yù)處理器309和311的發(fā)送部分，并且在第二扇區(qū)的方向上發(fā)送信號。在第一扇區(qū)的三角形天線321和323的接收天線單元203被分別連接到預(yù)處理器309和311的接收端口。由此，在第一扇區(qū)的三角形天線321和323的接收天線單元203接收沿方向矢量D2指向、即在第二扇區(qū)的方向中的信號，并且發(fā)送所接收的信號到在第二扇區(qū)的預(yù)處理器309和311的接收端口。
在第三扇區(qū)中的三角形天線329和331的發(fā)送天線單元201被分別連接到預(yù)處理器305和307的發(fā)送端口，并且沿方向矢量D3、即在第三扇區(qū)的方向上發(fā)送信號。在第二扇區(qū)的三角形天線325和327的接收天線單元203被分別連接到在第三扇區(qū)中的預(yù)處理器305和307的接收端口。由此，在第二扇區(qū)中的三角形天線325和327的接收天線單元203接收沿矢量D3指向、即在第三扇區(qū)的方向上的信號，并且將它們發(fā)送到位于第三扇區(qū)的預(yù)處理器。
如上所述，由于本發(fā)明使用了分離發(fā)送和接收的天線結(jié)構(gòu)和布局，所以能夠?qū)⒈景l(fā)明應(yīng)用于使用已減少數(shù)量的天線的具有寬帶發(fā)送/接收頻率帶的像IMT2000系統(tǒng)上。
在根據(jù)特定優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行描述的同時(shí)，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種變化而不偏離由所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種在移動通信系統(tǒng)中的天線裝置，其中天線被安排在n個(gè)扇區(qū)中，包括一對分配到每個(gè)扇區(qū)的預(yù)處理器，用于分集發(fā)送和接收，每個(gè)預(yù)處理器具有發(fā)送端口和接收端口，用于分開接收信號和發(fā)送信號；以及一對分配到每個(gè)扇區(qū)的三角形天線，每個(gè)三角形天線具有發(fā)送天線單元和接收天線單元，所述發(fā)送天線單元用于在所述三角形天線所在的所述扇區(qū)中并且在該扇區(qū)的方向上發(fā)送經(jīng)由一發(fā)送端口接收的發(fā)送信號，所述接收天線單元以預(yù)定的水平角θ被連接到所述發(fā)送天線單元，用于接收被指向相鄰扇區(qū)的信號，并且發(fā)送該接收的信號到在相鄰扇區(qū)中的預(yù)處理器的所述接收端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線裝置，其中所述水平角θ由180-(360/n)定義。
3.一種在移動通信系統(tǒng)中的天線裝置，其中天線被安排在n個(gè)扇區(qū)中，包括至少一個(gè)分配給每個(gè)扇區(qū)的預(yù)處理器，用于在所述扇區(qū)的所述方向上發(fā)送和接收信號，每個(gè)預(yù)處理器具有發(fā)送端口和接收端口，用于分離接收信號和發(fā)送信號；以及至少一個(gè)分配給每個(gè)扇區(qū)的三角形天線，每個(gè)天線具有發(fā)送天線單元，用于發(fā)送一個(gè)發(fā)送信號；和接收天線單元，用于接收沿相鄰扇區(qū)的所述方向被指向的信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線裝置，其中將所述發(fā)送天線單元和所述接收天線單元以預(yù)定的水平角連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天線裝置，其中所述水平角由180-(360/n)定義。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天線裝置，其中每個(gè)預(yù)處理器的所述發(fā)送端口被連接到位于所述預(yù)處理器被分配到的所述扇區(qū)的發(fā)送天線單元，并且每個(gè)預(yù)處理器的所述接收端口被連接到位于相鄰所述預(yù)處理器被分配到的扇區(qū)的扇區(qū)中的接收天線單元。
全文摘要
提供一種在CDMA移動通信系統(tǒng)中的天線裝置。為用于分集發(fā)送和接收的n個(gè)扇區(qū)的每一個(gè)扇區(qū)分配一對預(yù)處理器。每個(gè)預(yù)處理器具有發(fā)送端口和接收端口以從接收信號中分離發(fā)送信號。為每個(gè)扇區(qū)分配一對三角形天線。在每個(gè)三角形天線中,發(fā)送天線單元在該扇區(qū)方向上發(fā)送一經(jīng)由該扇區(qū)中的發(fā)送端口接收的發(fā)送信號,和接收天線單元,以預(yù)定水平角度θ連接到發(fā)送天線單元,接收指向相鄰扇區(qū)的信號并且發(fā)送所接收的信號到在相鄰扇區(qū)中的預(yù)處理器的接收端口。
文檔編號H04B7/02GK1389028SQ01802392
公開日2003年1月1日 申請日期2001年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月18日
發(fā)明者孫榮奎 申請人:三星電子株式會社