发明名称 相位阵列细胞式基地站及增强功率效率之相关方法
摘要 一基地站包含一无线电频道产生电路,用以产生各自不同频率之众多无线电频道讯号,及作用上连接至该无线电频道产生电路之众多独立相位阵列天线,每一独立相位阵列天线一次只传送一个别之无线电频道讯号。每一相位阵列天线最好包含一基台,及其上依预定型式安置之众多辐射元件。每一辐射元件易由条状线( stripline )构成,而该基台最好是一电路板。于是,依据本发明之该基地站之另一特点为每一相位阵列天线之辐射能量可被选择性地控制,以减低与个别移动单元间维持通讯之可能干扰,包括距基地站近及远之移动单元。一开关可被置于该无线电频道产生电路及该相位阵列天线间以便利细胞分割。操作该基地站之方法亦被提出。
申请公布号 TW260848 申请公布日期 1995.10.21
申请号 TW084103183 申请日期 1995.04.01
申请人 艾瑞克生股份有限公司 发明人 保罗.威尔金森.丹特;菲利浦.M.查拉斯
分类号 H04B7/24 主分类号 H04B7/24
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1. 一种用于细胞通讯系统之基地站,该基地站包括:无线电频道产生装置,用以产生衆多个别位于不同频率之无线电频道讯号;以及衆多个别相位阵列天线,连接至该无线电频道产生装置,使每一个别相位阵列天线一次只发射一个别无线电频道讯号。2. 根据申请专利范围第1项之基地站,其中每一个该相位阵列天线包括一基台,及衆多辐射元件,以一预定型式设置于基台上。3. 根据申请专利范围第2项之基地站,其中进一步包括讯号品质接收装置,用以接收发射自一移动单元之讯号,该讯号关于该移动单元所接收讯号之品质,且进一步包括相位阵列天线,以选择性地操作每一个别相位阵列天线中该辐射元件之预定部分,以回应移动单元接收到的讯号品质。4. 根据申请专利范围第2项之基地站,其中进一步包括讯号强度装置,以感测来自一移动单元之接收讯号强度,并进一步包括天线功率控制装置,连接至该讯号强度装置及该相位阵列天线,以选择性地操作每一个别相位阵列天线中该辐射元件之预定部分,以回应感测到的讯号强度。5. 根据申请专利范围第2项之基地站,其中每一辐射元件包括一条状线,且其中该基台包括一电路板。6. 根据申请专利范围第2项之基地站,其中进一步包括一个别的放大器,连接至每一辐射元件并设置于该基台上,使每一相位阵列天线定义一主动相位阵列天线。7. 根据申请专利范围第1项之基地站,进一步包括一接收天线,位于邻近该相位阵列天线,以接收来自移动单元之衆多位于不同频率的个别无线电频道讯号。8. 根据申请专利范围第7项之基地站,其中该接收天线包括一接收相位阵列天线,其包含一基台,及一衆多接收天线元件,以一预定型式设置于基台上。9. 根据申请专利范围第8项之基地站,其中进一步包括:组合网路装置,设置于该接收天线之基台上,并连接至该衆多接收天线元件而藉以一致地耦合接收到的讯号;及放大器装置,设置于该接收天线之基台上,并连接至该组合网路装置以放大来自该组合网路装置之讯号。10. 根据申请专利范围第1项之基地站,其中该无线电频道产生装置进一步包括调变装置,用以依相对输入讯号而调变衆多无线电频率载子,藉以产生该衆多无线电频道讯号。11. 根据申请专利范围第1项之基地站,其中进一步包括开关装置,连接于该无线电频道产生装置及该相位阵列天线间,并可移动于第一与第二位置间,当该开关装置于该第一位置时,耦合二或多个预定相位阵列天线,以增加一个别无线电频道讯号之辐射天线功率,及当该开关装置于该第二位置时,退耦该二或多个预定相位阵列天线,以增加该基地站无线电频道容量。12. 一种用于细胞式通讯系统之基地站,该基地站包括:无线电频道产生装置,以产生衆多无线电频道讯号;至少一相位阵列天线,连接该无线电频道产生装置,该至少一相位阵列天线包括衆辐射元件;讯号品质接收器装置,用以接收发射自一移动单元之讯号,该讯号关于该移动单元所接收到的讯号品质;及天线功率控制装置,连接至该讯号品质接收器装置及该至少一相位阵列天线,以选择性地操作该辐射元件之预定部分,以回应移动单元所接收的讯号品质。13. 根据申请专利范围第12项之基地站,其中该至少一相位阵列天线进一步包括一基台,其上装设该衆多辐射元件。14. 根据申请专利范围第13项之基地站,其中每一辐射元件包括一条状线,且其中该基台包括一电路板。15.根据申请专利范围第13项之基地站,其中更包括一个别放大器,连接至每一单元件且置于该基台上,使该至少一相位阵列天线定义一主动相位阵列天线。16. 根据申请专利范围第15项之基地站,其中该天线功率控制装置包括一微处理器,操作于储存的程式控制下,用以选择性地操作该等放大器中预定的部分。17. 一种用于细胞式通讯系统之基地上,该基地站包括:无线电频道产生装置,用以产生衆多无线电频道讯号;衆多相位阵列天线,连接至该无线电频道产生装置;及开关装置,连接于该无线电频道装置与该相位阵列天线间,并可移动于第一和第二位置间,当该开关装置于该第一位置时,耦合二或多个预定相位阵列天线,以增加一个别无线电频道讯号之辐射天线功率,且当该开关装置置于该第二位置时,退耦该二或多个预定相位阵列天线,以增加该基地站无线电频道容量。18. 根据申请专利范围第17项之基地站,其中每一该相位阵列天线包括一基台,及衆多辐射元件,以一预定型式设置于基台上。19. 根据申请专利范围第18项之基地站,其中进一步包括讯号品质接收器装置,以接收发射自一移动单元之讯号,该讯号关于该移动单元所接收的讯号品质,且更包括天线功率控制装置,连接至该讯号品质接收器装置及该相位阵列天线,以选择性地操作每一个别相位阵列天线中该辐射元件之预定部分,以回应该移动单元所接收的讯号品质。20. 根据申请专利范围第18项之基地站,其中进一步包括讯号强度装置,以感测自一移动单元所接收的讯号强度,且更包括天线功率控制装置,连接至该讯号强度装置及该相位阵列天线,以选择性地操作每一个别相位阵列天线中该辐射元件之预定部分,以回应所感测的讯号强度。21. 根据申请专利范围第18项之基地站,其中每一辐射元件包括一条状线,且其中该基台包括一电路板。22.根据申请专利范围第21项之基地站,其中进一步包括一个别放大器,连接至每一辐射元件及设置于该基台上,使每一相位阵列天线定义一主动相位阵列天线。23. 根据申请专利范围第17项之基地站,其中该无线电频道产生装置包括调变器装置,用以依个别输入讯号而调变衆多无线电频率载子,因此产生该衆多个别无线电频道讯号。24. 一种方法,用以操作一基地站于一细胞式无线电通讯系统中,该系统为包括衆多个别相位阵列天线之类型,该方法包括步骤如下:产生各自位于不同频率之衆多个别无线电频道讯号;及操作每一个相位阵列天线以一次只发射一个别无线电频道讯号。25. 根据申请专利范围第24项之方法,其中每一该相位阵列天线包括衆多辐射元件,且更包括一步骤,其为接收发射自一移动单元的讯号,该讯号关于该移动单元所接收的讯号品质,且选择性地操作每一个别相位阵列天线中辐射元件之预定部分,以回应该移应单元所接收之讯号品质。26. 根据申请专利范围第24项之方法,其中更包括接收来自移动单元之衆多个别无线电频道讯号,该等讯号各自位于不同频率。27. 根据申请专利范围第24项之基地站,其中该产生衆多个别无线电频道讯号之步骤包括依个别输入讯号调变衆多无线电频率载子。28. 根据申请专利范围第24项之方法,其中该产生衆多个无线电频道之步骤包括分时多工衆多输入讯号于复多工框之预定时隙中。29. 根据申请专利范围第24项之方法,其中更包括一步骤,其为耦合二或多个预定相位阵列天线,以增加一个别无线电频道讯号之辐射天线功率。30. 根据申请专利范围第29项之方法,其中更包括如下步骤:随后退耦该二或多个预定相位阵列天线;并操作该二或多个预定相位阵列天线于个别不同无线电频率频道,以增加该基地站之无线电频道容量。31. 一种方法,用以操作一基地站于一细胞式无线电通讯系统中,该系统为包括至少一相位阵列天线,且该天线包括衆多辐射元件之系统类型,该方法包括步骤如下:产生衆多无线电频道讯号,并自至少一相位阵列天线发射该衆多无线电频道讯号;接收发射自一移动单元之讯号,该讯号关于该移动单元接收之讯号品质;及选择性地操作该辐射元件之预定部分,以回应该移动单元所接收之讯号品质。32. 根据申请专利范围第31项之方法,其中该至少一相位阵列天线更包括具每一辐射元件关联之个别放大器,且其中该选择性地操作该辐射元件之预定部分的步骤包括,选择性地控制传送至个别放大器的功率。33. 一种方法,用以操作一基地站于一细胞式无线电通讯系统中,该系统为包括衆多相位阵列天线之类型,该方法包括步骤如下:产生一无线电频道讯号,并传送其至耦合于一起之衆多预定相位阵列天线,以增加该无线电频道讯号之辐射元尺线功率;且随后退耦该衆多预定相位阵列天线,并操作该预定相位阵列天线于个别不同之无线电频率频道,以增加该基地站之无线电频道容量。图示简单说明:图1是先前技艺中一细胞式通讯系统之基本组成的方块图示。图2是先前技艺中一细胞式通讯基地站之功能组成的方块图示。图3是先前技艺中一基地站的雷达控制组之功能组成的方块图示。图4A是先前技艺中一全方向细胞式型式之平面图示。图4B是先前技艺中一区段化细胞式型式之平面图示。图5A是先前技艺中一典型之细胞式天线系统之侧面图示。图5B是先前技艺中一全方向天线及一区段天线之侧面图示。图6是根据本发明之一细胞式通讯系统基地站之方块图示。图7是根据本发明之基地站中使用的发射/接收模组之方块图示。图8是依据本发明之一平面图示,显示有三个区段各别有一、二或三个载子频率之典型天线的布置。图9是图8所示布置之理论下行线路覆盖型式之平面图示。图10是先前技艺之GSM中隙、框及多框发射间关系之方块图示。图11是本发明之基地站实施例之方块图示,颢示如何可置换容量和发射功率以利于细胞分割。图12是本发明基地站之实施例的方块图示,显示有效控制发射功率的方法;以及图13是本发明基地站之一实施例之图示,显示藉改变相位
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