发明名称 使用于无线通讯系统中之天线系统
摘要 一种使用于无线通讯系统中之天线系统,包括:一阵列之M×N个幅射元件,用于发射一波束;一输出埠,用于提供信号至此阵列之M×N个幅射元件;N数目之第一相移器,用于藉由相移来自输入埠之信号而以行之方式操纵波束;M数目之第二相移器,用于藉由相移信号而以列之方式操纵波束;N数目之可转换分配器,用于选择性传送信号至合并于第二相移器中之一数目之传输线;及M数目之组合器/分配器,用于传送来自第二相移器之传输线之信号至第一相移器之传输线。本天线系统能藉由利用多线相移器及可转换分配器而实施3路波束控制。所以本天线系统藉由3路之波束控制而更有较任何其他先前技术之挠性蜂巢区涵盖范围,并成为与使用人及通讯环境友善之系统。此外,本天线系统能藉由使用多线相移器而加强性能并降低成本。
申请公布号 TW554570 申请公布日期 2003.09.21
申请号 TW090108553 申请日期 2001.04.10
申请人 KMW股份有限公司 发明人 金德龙
分类号 H01Q21/00 主分类号 H01Q21/00
代理机构 代理人 何金涂 台北市大安区敦化南路二段七十七号八楼;李明宜 台北市大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种使用于无线通讯系统中之天线系统,包含:一阵列之MN个幅射元件,用于发射一波束,该M及N分别是正整数;一馈送网路,用于提供多个信号至该阵列之MN个幅射元件,其中该馈送网路包括:一输入埠,用于接收该等多个信号;N数目之可转换分配器,用于选择性传送该等信号至多个第二相移器之每个传输线;及M数目之组合器/分配器,用于在该等信号通过该等第二相移器后,将该等信号传送至第一相移器之每个传输线;第一相移器有N数目,用于基于行之方式,藉由相移来自该馈送网路之信号而操纵该波束;第二相移器有M数目,用于基于列之方式,藉由相移来自该输入埠之信号而操纵该波束。2.如申请专利范围第1项之天线系统,其中该每个第一相移器藉由旋转一合并于该每个第一相移器中之介质构件,以同时改变通过该第一相移器后之诸信号中选出之第一群之N个信号。3.如申请专利范围第2项之天线系统,其中又包含:一第一旋转设置,用于旋转该第一相移器之该介质构件。4.如申请专利范围第2项之天线系统,其中该每个第一相移器包括:一介质构件,提供有一第一及一第二部分,其中该第一部分之介质常数是不同于该第二部分的;及N数目之传输线,定位在该介质构件之对向,用于传送该第一群之N个信号,其中每个信号是输入至一相当之传输线之一端末并在通过该传输线后输出至一相当之幅射元件。5.如申请专利范围第1项之天线系统,其中该M及N分别代表行之数目及列之数目。6.如申请专利范围第2项之天线系统,其中该每个第一相移器又包括一金属片,提供有一第一及一第二部件,其上形成有该传输线。7.如申请专利范围第6项之天线系统,其中M/2数目之传输线是形成在该第一部件上及M/2数目之传输线是形成在该第二部件上。8.如申请专利范围第7项之天线系统,其中该第一部件之传输线是布置成一方式,使其与该第二部件之传输线对称,由是,若该第一部件之传输线之电气长度被增加一预定値,则该第二部件之电气长度被减少一预定値。9.如申请专利范围第8项之天线系统,其中若该旋转设置旋转该第一相移器之该介质构件,则诸信号在通过该第一相移器后,是在相位面上对称于其之中心点。10.如申请专利范围第1项之天线系统,其中该馈送网路包括:一输入埠,用于接收多个信号;及M数目之组合器/分配器,用于输入该信号至该第一相移器之该每个传输线。11.如申请专利范围第6项之天线系统,其中该每个组合器/分配器包括:一组合器,提供有N数目之输入埠及一输出埠;及一分配器,提供有一输入埠及N数目之输出埠。12.如申请专利范围第1项之天线系统,其中该馈电网路又包括:一输入埠,用于接收多个信号;N数目之配器,用于传送该信号至该第二相移器之该每个传输线;及M数目之组合器/分配器,用于在该信号通过该第二相移器后被传送至该第一相移器之该每个传输线。13.如申请专利范围第12项之天线系统,其中该每个第二相移器,藉由旋转一合并于该每个第二相移器中之介质构件,同时改变待相移之M数目之信号,该介质构件是提供有一第一及一第二部份,及该第一部份之介质常数是不同于该第二部分的。14.如申请专利范围第13项之天线系统,其中又包含:一第二旋转设置,用于旋转该第二相移器之该介质构件。15.如申请专利范围第14项之天线系统,其中该每个第二相移器又包括:N数目之传输线,定位在该介质构件之对向,用于传送该第一群之N个信号,其中该每个信号是输入至一相当之传输线之一端末。16.如申请专利范围第15项之天线系统,其中该第二相移器又包括一金属片,提供有一第一及一第二部件,其上形成有该传输线。17.如申请专利范围第10项之天线系统,其中N/2数目之传输线是形成在该第一部件上,及N/2数目之传输线是形成在该第二部件上。18.如申请专利范围第17项之天线系统,其中该第一部件之该传输线是布置成一方式使它们对称于该第二部件之传输线,由是,若该第一部件之该传输线之电气长度被增加一预定値,则该第二部件之传输线之电气长度被减少一预定値。19.如申请专利范围第1项之天线系统,其中该每个可转换分配器包括:一输入埠,用于接收一输入信号;一共同节点;N数目之第一传输线;N数目之第二传输线;N数目之隔离元件,配置在该第一与该第二传输线之间,其中该每个隔离元件是分别电气连接至相当之第一及第二传输线;N数目之输出埠,用于输出N数目之输出信号,该每个输出埠是连接至在一相当之隔离元件与一第一或一第二传输线间之一部分;N数目之第四开关,用于选择性转换该输入信号至该第一传输线;及N数目之第五开关,用于基于第一开关而选择性转换该共同节点至该第二传输线。20.如申请专利范围第19项之天线系统,其中M是4及N是8以施用于IMT-2000系统。21.如申请专利范围第1项之天线系统,又包含:一波束控制板,用于产生一控制信号以控制该可转换分配器,该第一及该第二旋转设置。22.一种使用于无线通讯系统中之天线系统,包含:一阵列之N个幅射元件,用于发束一波束,该N是一正整数;一馈送网路,用于提供多个信号至该阵列之N个幅射元件;及一相移器,用于藉由同时相移来自该馈送网路之该信号而操纵该波束。23.如申请专利范围第22项之天线系统,其中该第一相移器包括:一介质构件,提供有一第一及一第二部分,其中该第一部分之介质常数是不同于该第二部分的;及N数目之传输线,定位在该介质构件之对向,用于传送第一群之该N个信号,其中该每个信号是输入至一相当之传输线之一端末,及在通过传输线后,输出至一相当之幅射元件。24.如申请专利范围第22项之天线系统,其中又包含:一设置,用于旋转该介质构件。25.如申请专利范围第22项之天线系统,其中该幅射件是布置为一方式使其形成一行。26.如申请专利范围第22项之天线系统,其中该幅射件是布置为一方式使其形成一列。27.一种使用于无线通讯系统中之天线系统,包含:一阵列之N个幅射元件,用于发射一波束,该N是一正整数;一可转换分配器,用于选择性提供一信号至该阵列之N个幅射元件;及一相移器,用于藉由同时相移来自馈送网路之信号,而操纵该波束。28.如申请专利范围第27项之天线系统,其中该可转换分配器包括:一输入埠,用于接收该信号;一共同节点;N数目之第一传输线;N数目之第二传输线;N数目之隔离元件,配置在该第一与该第二传输线之间,其中该每个隔离元件是分别电气连接至相当之第一及第二传输线;N数目之输出埠,用于输出N数目之输出信号,该每个输出埠是连接至在一相当隔离元件与一第一或一第二传输线之间之一部分;N数目之第四开关,用于选择性转换该输入信号至该第一传输线;及N数目之第五开关,用于基于第一开关而选择性转换该共同节点至该第二传输线。29.如申请专利范围第28项之天线系统,其中该波束之宽度是藉由改变可转换分配器之N数目而被控制。图式简单说明:第1图显示代表一习知天线系统之示意图,其能机械式的向下倾斜自天线系统幅射之波束于垂直方向。第2图描述解说一习知天线系统之示意图,其能电气性的向下倾斜自天线系统幅射之波束于垂直方向。第3图显示根据本发明之一天线阵列之方块图。第4图说明第3图中所描述之一个可转换分配器之明细图。第5图显示第3图中所显示在可转换分配器方块与第一相移器方块间之关系之明细视图。第6图代表在第一相移器与其邻近元件间描述关系之明细视图。第7图解说第3图中在组合器/分配器方块与第一相移器方块间显示关系之明细视图。第8图呈现第3图中在第一相移器方块与其邻近元件间说明关系之明细视图。第9图是代表根据本发明实行向下倾斜之天线系统之波束之示意图。第10A图是电气性向下倾斜第3图中显示之天线系统发射之波束所描绘之波束图案图。第10B图是水平操纵第3图中显示之天线系统发射之波束所描绘之波束图案图。第10C图是水平转换第3图中显示之天线系统发射之波束之宽度所描绘之波束图案图。第11图代表在本发明与一习知天线系统间之比较资料图,此系统是用于IMT-2000,工作在PCS波段并无现有之电气倾斜天线。第12图解说本发明用于IMT-2000之模范实施图。
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