在皮基站收發信機系統中用於發送和接收無線電信號的裝置的製作方法

2023-06-24 21:48:46

專利名稱：：在皮基站收發信機系統中用於發送和接收無線電信號的裝置的製作方法
技術領域：
：本發明一般涉及一種皮(pico)-BTS基站收發信機系統，更具體地涉及一種以皮-基站收發信機發送和接收無線電信號的裝置。通常，移動通信系統通過將它的服務區域分成許多小區來提供通信服務。根據大小將小區分類為宏小區、微小區和皮小區。在近來的移動通信系統中，將半徑為5-30km的小區稱為宏小區，半徑減小到500m-1km以增加用戶容量的小區稱為微小區。其大小在該宏小區和微小區之間的小區稱為小型小區，將半徑在200m以下的小區稱為皮小區。另外，一種低軌道衛星移動通信系統採用半徑在100km以上的小區，稱為大型小區。通常將皮小區用於提供建築物內的通信服務，對諸如校園、運動場、機場和商業區等有限的區域提供通信服務。另外，將皮小區用於補償宏小區和包括諸如隧道等地形障礙的小型小區的服務質量的變壞，以增加在具有低通信質量的區域中的通信質量。由皮-BTS提供皮小區的通信服務。這裡參考philippecharas的美國專利NO.5991630，題目為「DynamicChannelAllocationForSectorizedRadioAccessUnitsofAMobileCommunicationSystem」其中討論了諸如皮小區等的小蜂窩區域中的無線通信的概念和微帶插接(patch)天線；和ShinjiMatsumoto等的美國專利NO.5898683，題目為「BaseStationSystemSmitableforMicrocells」，還討論了在適用於微小區的預定頻率上的無線電通信基站的使用。本發明的目的是提供一種用於穩定在皮-BTS中發送和接收無線電信號的天線的信號電平的裝置。本發明的另一目的是提供一種在皮-BTS中的簡單高效率的裝置，用於對移動站發送和接收無線電信號。為達到上述和其它目的，提供一種用於在皮-BTS中發送和接收無線電信號的裝置。該裝置包括一組天線，分配在預定的位置，用於發送和接收無線電信號，一組轉發器，連接到相關的天線，用於將發送和接收信號的電平控制到預定的電平。另外，該裝置包括一組雙向放大器，安裝在這些轉發器之間的預定位置上，用於補償信號損失。最好這些天線的每個包括一個在相關轉發器中的微帶插接天線(microstrippatchatenna)。通過參考結合附圖的下面詳細描述將會更好更全面地了解本發明，及其它的許多優點，其中同樣的標號表示相同或類似的部件，其中圖1是表示在pico-BTS中用於發送和接收無線電信號的裝置的圖形；和圖2是表示根據本發明的最佳實施方案在pico-BTS中用於發送和接收無線電信號的裝置的圖形。下面將參考附圖描述本發明的最佳實施方案。在以下的描述中，未詳細地描述眾所周知的功能或結構，因為這種不必要的細節將會模糊本發明。圖1表示在pico-BTS(基站收發信機系統)中的一種用於發送和接收無線電信號的裝置。參考圖1，如果假設該pico-BTS服務於一個N層的建築，通過轉發器113將從pico-BTS主單元111產生的信號放大到預定的電平，然後，通過同軸電纜115將它供給安裝在每一層的功率分配器。將由該功率分配器分配的信號提供給分散在每一層中的一組天線117，並發送到每一層的移動站(未示出)。同時，在天線117上接收來自該移動站的信號，然後通過該功率分配器和該轉發器113提供給該pico-BTS主單元111。在這一結構中，分配在每一層的天線117根據距該轉發器113的距離和由安裝在每一層的功率分配器所分配的功率水平具有不同的信號電平。具體地，當該pico-BTS採用2頻率分配(2FA)技術(其中使用兩個工作頻率)或3頻率分配(3FA)技術而不是採用1頻率分配(1FA)技術時，這種結構使轉發器113和天線117的數量增加，因此增加了該pico-BTS的複雜性和成本。圖2表示根據本發明的最佳實施方案的在pico-BTS中一種用於發送和接收無線電信號的裝置。將圖2中所示的pico-BTS應用到3FA/OMNI專用無線電交換機，包括PMCC(pico-BTS主控制器插件(未示出))，PCC(pico-BTS信道插件(未示出))，PMV(專用BTS主單元)200，和專用BTS無線電單元(PRUs)211-213。為簡化將免去對該pico-BTS的一些元件的詳細描述，因為它們具有與公用移動通信系統中的通常BTS同樣的結構和操作。參考圖2，該PMU200具有提供10MHz時鐘和基帶1/2信號給該PRUs211-213的功能，和從該PRUs211-213接收239MHzIF(中頻)雙工信號及在它的內部TRIC(發送和接收接口插件)202中處理該接收的雙工信號的功能。包括在該PMU200中的該TRIC202執行在該PRUs與該PCC(pico-BTS信道插件，未示出)之間的Tx/Rx(發送/接收)接口功能。另外，該PMU200包括電源204。對於FA1(頻率分配1)，FA2(頻率分配2)和FA3(頻率分配3)的PRU#1211,PRU#2212和PRU#3213將基帶I/Q信號上變頻到RF(射頻)發送信號，並將所接收的RF信號下變頻到239MHzIF信號。該PRUs211-213每個包括一個收發信機(XCVR)216，一個pico-BTS遠程單元控制器(PRC)218和信號分配器(或分離器(splitter))219。對根據本發明的裝置提供的電纜前端單元(CFEU)230具有組合從該PRUs211-213輸出的FA1,FA2,FA3信號和經過用於發送Tx/Rx載波的同軸電纜通過在下面級中的分配器和小轉發器將該組合的信號提供給該天線的功能，和將在每個天線上接收的FA1,FA2，和FA3信號分配到對應的PRUs211-213的功能。為此，該CFEU230包括由4路功率分配器(4WPD)組成的組合器234，用於組合由該PRUs211-213的發送端(Tx)經分配器219提供的FA1,FA2，和FA3信號；雙工器232，用於將由組合器234組合的信號發送到同軸電纜，並從通過該同軸電纜接收的信號中濾出FA1,FA2，和FA3信號；和一個由4WPD組成的分配器236，用於將由該雙工器232濾波的接收信號FA1,FA2，和FA3分配到對應的PRUs211-213的接收端(Rx)。除了用於發送和接收FA1,FA2，和FA3信號的埠之外組合器234和分配器236每個包括一個附加的埠，採用諸如頻譜分析器等測量設備通過這個附加的埠監視該CFEU的操作。同時，安裝在每一層中的用於發送和接收無線電信號的天線分別連接到小轉發器240a-240d，以便控制相關天線的信號電平。這些小轉發器240a-240d，在發送之前將該最後的無線電發送信號的功率放大到預定的水平，例如10dBm，並放大所接收的無線電信號。為此，該小轉發器可包括一個自動增益控制器(AGC，未示出)。這些天線可由微帶插接天線組成，它包含在相關的小轉發器中。分別通過功率分配器260a-260d將這些小轉發器240a-240d連接到用於發送RF載波的同軸電纜。將用於補償信號損失的一組雙向放大器(BDAs)250a和250b安裝在用於連接這些功率分配器或這些小轉發器的路徑上的適當位置。通過在CFUE230中的組合器234將從這些PRUs211-213輸出的FA1,FA2和FA3信號組合，通過在雙工器232，分配器260a-260d,BDAs250a-250b和小轉發器240a-240d及天線中用於發送信號的帶通濾波器300將其輻射；通過分配器260a-260d,BDAs250a-250b,在CFEU230的雙工器232和分配器236中用於接收信號的帶通濾波器302，將從天線和小轉發器240a-240d接收的FA1,FA2和FA3信號分配到PRUs211-213。如上所述，該新的裝置可穩定在pico-BTS中用於發送和接收無線電信號的天線的信號電平，並使該pico-BTS簡化和效率提高。雖然參考其一定的最佳實施方案表示和描述了本發明，但本領域的技術人員應理解，在不偏離由所附權利要求書限定的本發明的精神和範圍的情況下，在形式和細節上可對本發明做出各種變化。例如，儘管是參考3FA/OMN1專用無線電交換機描述了本發明，同樣還可將本發明應用到2FA或1FApico-BTS。權利要求1．在pico-BTS(基站收發信機系統)中一種用於發送和接收無線電信號的裝置，包括一組天線，安裝在預定的位置，用於發送和接收無線電信號；和一組轉發器，與所述一組天線對應地連接，用於將發送和接收信號的電平控制到預定的電平。2．根據權利要求1的裝置，還包括一組雙向放大器，安裝在這些轉發器之間的預定位置，用於補償信號損失。3．根據權利要求1的裝置，其中這些天線的每一個包括一個在對應的轉發器中的微帶插接天線(microstrippatchantenna)。4．在具有至少一個工作頻率的pico-BTS(基站收發信機系統)中一種用於發送和接收無線電信號的裝置，包括至少一個對於所述至少一個工作頻率的無線電單元；一個電纜前端單元，用於組合從該無線電單元輸出的工作頻率，並將接收的操作頻率分配給該無線電單元；一組天線，安裝在預定的位置，用於發送和接收無線電信號；和一組轉發器，通過同軸電纜和一組分配器連接到該電纜前端單元，還將所述的轉發器連接到所述的對應天線以便將發送和接收信號的電平控制到預定的電平。5．根據權利要求4的裝置，還包括一組雙向放大器，安置在這些轉發器之間的預定位置上，用於補償信號損失。6．根據權利要求4的裝置，其中這些天線的每個包括一個在對應轉發器中的微帶插接天線。7．在具有三個指定頻率的pico-BTS(基站收發信機系統)中一種用於發送和接收無線電信號的裝置，包括一組無線電單元，用於在所述三個指定的頻率上發送和接收無線電信號；一個電纜前端單元，用於組合從該無線電單元輸出的在該三個指定頻率上發送的發送信號，並將接收的組合信號分成為在該三個指定頻率上接收的分立的接收信號，以便分配到這些無線電單元；沿著同軸電纜順次分配的一組分配器，連接到所述電纜前端單元；一組天線，安裝在預定的位置，用於發送和接收無線電信號；和一組轉發器，每個連接在所述一組分配器的對應一個與所述一組天線的對應一個之間，以便將發送和接收信號的電平控制到預定的電平。8．根據權利要求7的裝置，其中這些天線的每個包括一個在對應的轉發器中的微帶插接天線。9．根據權利要求7的裝置，還包括一組雙向放大器，沿著所述的同軸電纜順次地安裝在所述分配器的某些之間的預定位置上，用於補償信號損失。10．根據權利要求7的裝置，其中所述的電纜前端單元包括一個組合器，用於組合從這些無線電單元輸出的在該三個指定頻率上發送的所述發送信號；和一個分配器，用於將所述接收的組合信號分成為在該三個指定的頻率上接收的分立接收信號，以便分配給這些無線電單元。11．根據權利要求10的裝置，其中所述的電纜前端單元還包括一個雙工器，所述雙工器包括第一帶通濾波器，用於對要加到所述同軸電纜上的發送信號進行濾波，和第二帶通濾波器，用於對從所述同軸電纜上接收的接收信號進行濾波。12．根據權利要求11的裝置，其中這些天線的每一個包括一個在對應的轉發器中的微帶插接天線。13．根據權利要求12的裝置，還包括一組雙向放大器，沿著所述同軸電纜順次地安裝在所述分配器的某些之間的預定位置上，用於補償信號損失。全文摘要一種在pico－BTS中用於發送和接收無線電信號的裝置。該裝置包括:一組天線,安裝在預定的位置,用於發送和接收無線電信號;連接到這些相關天線的一組轉發器,用於將發送和接收信號的電平控制到預定的電平。該裝置還包括一組雙向放大器,安裝在這些轉發器之間的預定位置上,用於補償信號損失。文檔編號H04B7/26GK1325245SQ0111223公開日2001年12月5日申請日期2001年3月30日優先權日2000年5月24日發明者金璟煥申請人:三星電子株式會社