專利名稱：超經(jīng)濟(jì)廣播系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及蜂窩通信系統(tǒng)。具體來說，本發(fā)明涉及超經(jīng)濟(jì)廣播系統(tǒng)和方 法。
背景技術(shù)：
至少對(duì)于某些美國(guó)(U.S.)和歐盟(EU)的應(yīng)用來說，蜂窩無線電話系統(tǒng)基站收發(fā) 臺(tái)(BTS)可能受約束于1640瓦的最大容許有效等向輻射功率(EIRP)。EIRP，作為系統(tǒng) 性能的度量，至少是發(fā)射機(jī)功率和天線增益的函數(shù)。作為對(duì)蜂窩BTS EIRP限制的結(jié)果， U.S.、EU以及其它蜂窩系統(tǒng)設(shè)計(jì)者使用大量的BTS以便向他們的消費(fèi)者提供令人滿意的 服務(wù)質(zhì)量。對(duì)小區(qū)的進(jìn)一步限制包括小區(qū)內(nèi)所要服務(wù)的消費(fèi)者的數(shù)目，這會(huì)使小區(qū)大小 成為人口密度的函數(shù)。一種已知的天線裝置具有17.5dBi的天線增益、3dB的饋線損耗(1.25〃線、200 英尺天線桿)以及3.5dB的BTS噪聲系數(shù)，使得Ga-NFsys (系統(tǒng)噪聲系數(shù))=17.5-3.5-3.0 = IldBK在上行鏈路中)。下行鏈路發(fā)射機(jī)功率通常為50W。利用總計(jì)_3.5dB的饋線、 雙工濾波器和跨接電纜，給天線的Pa輸入功率通常為16W，使得EIRP為16W+17.5dB = 1,000W。在許多實(shí)現(xiàn)中，每個(gè)BTS被布置在小區(qū)中心附近，小區(qū)在本領(lǐng)域中按照術(shù)語(yǔ)有 各種稱謂，例如宏小區(qū)，考慮到針對(duì)諸如室內(nèi)服務(wù)或航空器內(nèi)服務(wù)之類的特定用途，使 用更小的小區(qū)(微小區(qū)、納小區(qū)、微微小區(qū)等等)。諸如城市人口密度的小區(qū)之類的典型 小區(qū)具有小于3英里(5千米)的半徑。除了 EIRP約束，BTS天線塔的高度通常由各種 本地或地區(qū)的分區(qū)限制進(jìn)行管制。結(jié)果，在世界許多地方的蜂窩通信提供商實(shí)施非常類 似的系統(tǒng)。在每個(gè)國(guó)家內(nèi)，對(duì)蜂窩BTS EIRP以及天線塔的高度的限制是不同的。不僅全球 對(duì)移動(dòng)蜂窩通信的需求正在快速增長(zhǎng)，而且在諸如印度、中國(guó)等科技發(fā)展中國(guó)家中，確 實(shí)還有許許多人盡管有意愿和能力支付物美價(jià)廉的服務(wù)，但當(dāng)前還不能使用蜂窩服務(wù)。 在一些國(guó)家，政府補(bǔ)貼當(dāng)前正在推動(dòng)擴(kuò)建的進(jìn)行，然而，卻希望最小化這種補(bǔ)貼擴(kuò)建的 成本和時(shí)間。在這些情況下，特別是對(duì)于收入水平低和/或人口密度低的地區(qū)來說， 傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商仍需要解決的問題是如何減少與蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施部署相關(guān)聯(lián)的資本成 本，同時(shí)降低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。需要一種能夠顯著減少傳統(tǒng)BTS基站等同物(site-equivalent)的 數(shù)目同時(shí)降低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的創(chuàng)新解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種超經(jīng)濟(jì)廣播系統(tǒng)和方法。在一個(gè)實(shí)施例中，一種蜂窩通信系統(tǒng)包括限定多個(gè)相應(yīng)的小區(qū)的多個(gè)基站收 發(fā)臺(tái)，每個(gè)基站收發(fā)臺(tái)包括具有多個(gè)扇區(qū)的相控陣天線，每個(gè)扇區(qū)具有多個(gè)垂直排列的 天線板，并且每個(gè)天線板具有布置在至少兩個(gè)交錯(cuò)的支柱中的多個(gè)垂直排列的輻射體。在另一實(shí)施例中，一種使用相控陣天線廣播信號(hào)的方法包括使用多個(gè)垂直排 列的天線板形成被水平和垂直整形的波束，其中每個(gè)天線板具有布置在至少兩個(gè)交錯(cuò)的 支柱中的多個(gè)垂直排列的輻射體，并且發(fā)射在近區(qū)、中區(qū)以及至少一部分遠(yuǎn)區(qū)內(nèi)具有實(shí) 質(zhì)上均勻的場(chǎng)強(qiáng)的功率分布。因此，已經(jīng)相當(dāng)寬泛地概述了本發(fā)明的某些實(shí)施例，以便可以更好地理解本發(fā) 明的詳細(xì)描述并可以更好地認(rèn)識(shí)對(duì)本領(lǐng)域的當(dāng)前貢獻(xiàn)。當(dāng)然，還有將要在下面進(jìn)行描述 的本發(fā)明的另外實(shí)施例，并且這些實(shí)施例將形成這里所附權(quán)利要求的主題。在這方面，在詳細(xì)說明本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例之前，應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明的 應(yīng)用中，本發(fā)明并不限于下列描述中提出的或者附圖中示出的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和組件的排列。 除了所描述的這些實(shí)施例之外，本發(fā)明能夠以各種方式實(shí)踐和實(shí)施。同樣，應(yīng)當(dāng)理解， 這里所用的措詞和術(shù)語(yǔ)以及摘要是為了描述的目的而不應(yīng)當(dāng)視作限制。同樣，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，本公開所基于的構(gòu)思可以容易地被用作設(shè) 計(jì)用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的若干目的的其它結(jié)構(gòu)、方法以及系統(tǒng)的基礎(chǔ)。因此，重要的是，這 些權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)被視作包括這種等同結(jié)構(gòu)，只要它們不背離本發(fā)明的精神和范圍。


圖1描繪根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基站收發(fā)臺(tái)天線的透視圖。圖2將標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)的覆蓋與由根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基站收發(fā)臺(tái)天線提供的覆蓋進(jìn) 行比較。圖3A和圖3B描繪根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的相控陣天線的水平輻射圖和垂直輻射圖。圖4A和圖4B示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的“羅賓漢”原理的各個(gè)方面。圖5示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的相控陣天線的天線板的功率和相位。圖6呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的作為距離的函數(shù)的相控陣天線信號(hào)強(qiáng)度。圖7A描繪根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的相控陣天線板的半透明透視圖。圖7B和7C各描繪根據(jù)本發(fā)明相應(yīng)實(shí)施例的相控陣天線板的透視圖。圖8A、8B和8C各描繪根據(jù)本發(fā)明相應(yīng)實(shí)施例的相控陣天線板的端部的透視 圖。圖9描繪根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的相控陣天線板的正面透視圖。圖10描繪根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的相控陣天線板的后面透視圖。圖11描繪根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的天線板疊層的透視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例提供一種超經(jīng)濟(jì)廣播系統(tǒng)和方法。一、本發(fā)明概述
創(chuàng)造性的超經(jīng)濟(jì)廣播系統(tǒng)包含各種天線設(shè)計(jì)和無線電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃構(gòu)思， 解決蜂窩運(yùn)營(yíng)商在全面支持380至3,800MHz頻率范圍中所有子標(biāo)準(zhǔn)和調(diào)制的 GSM-960/1800/1900、CDMA-450/850 以及 UMTS-2170 標(biāo)準(zhǔn)中的需要。有利地，也就 是說，例如，由于基站的覆蓋區(qū)域增加了 10-30倍以及應(yīng)用了優(yōu)化的無線電覆蓋規(guī)劃方 法，該創(chuàng)造性的超經(jīng)濟(jì)廣播系統(tǒng)減少特殊資本支出以及運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，同時(shí)在技術(shù)效率、適 用性和盈利能力水平上超越標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，所需的BTS的數(shù)目降減少了 10-20倍，維持或提高 了服務(wù)質(zhì)量，并且允許去除在新網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建或現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張中使用的所有冗余BTS。這種 改進(jìn)的資源管理效率允許運(yùn)營(yíng)商延遲或者甚至停止購(gòu)買新的設(shè)備(BTS，收發(fā)機(jī))，從而 導(dǎo)致財(cái)務(wù)資源的節(jié)省、更高的盈利能力以及提高的業(yè)務(wù)資本化。根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，小 區(qū)的現(xiàn)代化由于實(shí)施了調(diào)制解調(diào)器和更可靠的設(shè)備而使得無線接入網(wǎng)絡(luò)具有更好的容錯(cuò) 性。維護(hù)費(fèi)用也被降低，平均故障間隔時(shí)間(MTBF)顯著增加，并且蜂窩網(wǎng)絡(luò)的總體擁 有成本(TCO)大大降低，從而保持或者甚至增加了盈利能力水平。該創(chuàng)造性的超經(jīng)濟(jì)廣播系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例還包括安裝優(yōu)化的基站，該優(yōu)化的基 站具有432厄蘭(Erlang)的最大可能基站容量和例如達(dá)40km超長(zhǎng)范圍的室內(nèi)覆蓋。網(wǎng) 絡(luò)每Ikm2的預(yù)期成本比用較便宜且質(zhì)量較差的BTS和標(biāo)準(zhǔn)天線產(chǎn)生的覆蓋的成本低10 倍以上。這些優(yōu)化的基站既放大它們上行鏈路信道的信號(hào)又放大它們下行鏈路信道的信 號(hào)，從而與標(biāo)準(zhǔn)天線和天線桿相比，提高了鏈路預(yù)算18-30dB，甚至提高了 10-20倍大的 覆蓋面積。下行鏈路的放大可以達(dá)到每載波差不多80W，從而允許移動(dòng)終端減少能耗并 且使RF干擾最小。這些優(yōu)化的基站還具有最大的容量擴(kuò)張靈活性的特點(diǎn)，也就是說，例如，從 7.5-15厄蘭的初始配置到成熟網(wǎng)絡(luò)中的432厄蘭(+2,880% )。這確保與現(xiàn)代電信市場(chǎng)的 人口、經(jīng)濟(jì)以及戰(zhàn)略條件相比該網(wǎng)絡(luò)具有最大自適應(yīng)容量。該創(chuàng)造性的超經(jīng)濟(jì)廣播系統(tǒng)類似地可應(yīng)用于廣播網(wǎng)絡(luò)，其中強(qiáng)大的放大器和高 位安裝的天線在40-50km半徑內(nèi)的地域(5,000至8,000km2)上提供視距無線電覆蓋。該創(chuàng)造性的超經(jīng)濟(jì)廣播系統(tǒng)有利地允許運(yùn)營(yíng)商在遼闊的地理區(qū)域上以最小資本 支出快速投入語(yǔ)音服務(wù)，從而給予許許多多的人以改善他們生活質(zhì)量的機(jī)會(huì)。這樣，運(yùn) 營(yíng)商接納經(jīng)濟(jì)且有利可圖的技術(shù)，這些技術(shù)在將來的很多年里可以成為業(yè)務(wù)發(fā)展戰(zhàn)略的 關(guān)鍵要素。通過適應(yīng)本發(fā)明的教導(dǎo)，運(yùn)營(yíng)商能夠引進(jìn)可以得到由高的內(nèi)部收益率支持的 自籌資金的機(jī)會(huì)。運(yùn)營(yíng)商可能非常需要僅僅資本支出總量的15-25%來啟動(dòng)項(xiàng)目自籌資金 過程一其余可以憑借所產(chǎn)生的巨大總利潤(rùn)來籌措資金。該創(chuàng)造性的超經(jīng)濟(jì)廣播系統(tǒng)可能在電信服務(wù)消費(fèi)水平相對(duì)較低(ARPU(每用戶 平均收入)US$1_4)、缺乏或只有老的模擬電信基礎(chǔ)設(shè)施的地區(qū)最為有利可圖。在這種地 區(qū)，具有最低CAPEX(資本支出)水平(50-150US$/km2)的移動(dòng)蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施可以提供 最佳的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)收益。在增加小區(qū)容量方面的靈活性、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用減少50-95%、與所有 新標(biāo)準(zhǔn)(GPRS、EVDO> HSDPA、WiMAX、UMB> OFDM/MIMO)兼容，可以共同確 保最低的總體擁有成本并且使得能夠擴(kuò)張到收入低和/或人口密度低的市場(chǎng)。二、本發(fā)明若干實(shí)施例的詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，與傳統(tǒng)的蜂窩系統(tǒng)相比，有利地增加小區(qū)間隔，即相鄰BTS之間的距離，同時(shí)在每個(gè)小區(qū)內(nèi)提供一致的服務(wù)質(zhì)量(QoS)。本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例 增加每個(gè)BTS的范圍。傳統(tǒng)宏小區(qū)的半徑通常具有從大約1/4英里(400米)到理論最 大值22英里(35千米)的范圍(在GSM標(biāo)準(zhǔn)下的極限值)；實(shí)踐中，除了在高密度的市 區(qū)和非?？諘绲慕紖^(qū)外，使用大約3至6英里(5-10km)的半徑。對(duì)于本發(fā)明的典型實(shí)施 例來說，本發(fā)明提供在22英里的GSM極限值下的全部功能，并且在某些實(shí)施例中很好地 擴(kuò)展到該極限值之外。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，小區(qū)大小保持受用戶容量的限制，與 傳統(tǒng)宏小區(qū)相比，用戶容量本身能夠被顯著增加。與小區(qū)大小的增加成比例地，增加BTS天線塔高度，從而為擴(kuò)大的小區(qū)保留所 需的視距(針對(duì)慣用的4/3直徑地球模型)傳播路徑。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例將任何地方 的BTS天線塔的高度從大約200英尺(60米)增加到大約1500英尺(大約500m)。為 了使傳統(tǒng)蜂窩收發(fā)機(jī)(用戶的手持移動(dòng)電話、數(shù)據(jù)終端、計(jì)算機(jī)適配器等等)的發(fā)送功率 和接收靈敏度很大程度上保持不變，用于SEC系統(tǒng)的塔頂裝置的EIRP和接收靈敏度相對(duì) 于傳統(tǒng)蜂窩系統(tǒng)來說在長(zhǎng)距離處增加，而在天線桿附近減少。這些效果通過相控陣天線 和相關(guān)的無源元件以及本發(fā)明中包括的有源電子器件來實(shí)現(xiàn)。有利地，可以在SEC系統(tǒng)內(nèi)使用諸如收發(fā)機(jī)、電源、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、溫度控制 和監(jiān)控系統(tǒng)等等的標(biāo)準(zhǔn)BTS設(shè)備。一般來說，可以在例如以36至96臺(tái)收發(fā)機(jī)以及216 至576厄蘭的容量為特色的每個(gè)BTS處同時(shí)支持一至三個(gè)或者更多的蜂窩運(yùn)營(yíng)商(服務(wù) 提供商)?？商娲兀涓C運(yùn)營(yíng)商可以使用更經(jīng)濟(jì)的BTS收發(fā)機(jī)(比如，0.1W的收發(fā)機(jī) 功率)，從而進(jìn)一步減少成本和能耗。這些經(jīng)濟(jì)的BTS與之前的設(shè)計(jì)相比具有更小的覆 蓋區(qū)(footprint)和更低的能耗，部分歸因于在相控陣天線塔的頂部而非在地上執(zhí)行發(fā)送 信號(hào)的放大和接收信號(hào)的處理。圖1呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的BTS天線的透視圖。基站收發(fā)臺(tái)10包括天線塔12和相控陣天線14，相控陣天線14布置在塔12的上 部，這里示出為塔頂。該實(shí)施例中示出的天線14的形狀通常為圓柱形，這用來降低風(fēng)力 載荷，并且天線14具有多個(gè)扇區(qū)16，例如6個(gè)扇區(qū)、8個(gè)扇區(qū)、12個(gè)扇區(qū)、18個(gè)扇區(qū)、 24個(gè)扇區(qū)、30個(gè)扇區(qū)、36個(gè)扇區(qū)等等，它們共同提供對(duì)與該BTS相關(guān)的小區(qū)的全向覆 蓋。每個(gè)扇區(qū)16包括采用垂直疊層形式的多個(gè)天線板18。每個(gè)高程(elevation) 20包括 能夠圍繞支撐系統(tǒng)以在特定高度提供360°C覆蓋的多個(gè)天線板18，每個(gè)板18可能屬于不 同的扇區(qū)16。每個(gè)天線板18包括封裝在天線罩內(nèi)的多個(gè)垂直排列的輻射體，這些天線罩 在一定程度上與實(shí)施例中示出的板18相符合。諸如同軸電纜、光纖電纜等等之類的饋線將蜂窩運(yùn)營(yíng)商設(shè)備連接到位于相應(yīng)的 扇區(qū)16后面的天線饋電系統(tǒng)。在每個(gè)扇區(qū)16的饋電系統(tǒng)的輸入端有雙工器、功率傳輸 放大器、低噪聲接收放大器等等，來放大和整形從相控陣天線14發(fā)送的信號(hào)和由相控陣 天線14接收的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，該饋電系統(tǒng)包括精密的功率分配器以將每個(gè)扇區(qū) 16內(nèi)的天線板18互連，并且向該扇區(qū)中的板18提供垂直波瓣整形以及波束傾斜。在另 一實(shí)施例中，可以在該饋電系統(tǒng)內(nèi)使用軟同軸電纜。圖2將標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)的覆蓋與由根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的BTS天線提供的覆蓋進(jìn)行比 較。表1將傳統(tǒng)蜂窩基站的天線參數(shù)和覆蓋與本發(fā)明的兩個(gè)不同實(shí)施例進(jìn)行比較。GSM 870-960MHZ頻帶用于該比較。
權(quán)利要求
1.一種蜂窩通信系統(tǒng)，包括限定多個(gè)相應(yīng)的小區(qū)的多個(gè)基站收發(fā)臺(tái)，每個(gè)基站收發(fā)臺(tái)包括具有多個(gè)扇區(qū)的相控 陣天線，每個(gè)扇區(qū)具有多個(gè)垂直排列的天線板，每個(gè)天線板具有布置在至少兩個(gè)交錯(cuò)的 支柱上的多個(gè)垂直排列的輻射體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)支柱包括至少八個(gè)固定間隔的、橫向放置 的、四邊形交叉偶極子輻射體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)支柱內(nèi)的輻射體之間的垂直間隔為約一個(gè)波長(zhǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中相鄰的、交錯(cuò)的輻射體之間的垂直間隔為約二分 之一波長(zhǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中對(duì)于來自每個(gè)支柱的輻射體來說，在兩個(gè)相鄰輻 射體的中心之間所畫的線相對(duì)于所述天線板的中心線形成大約45度的角。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)扇區(qū)包括至少六個(gè)扇區(qū)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)扇區(qū)包括至少八個(gè)天線板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)扇區(qū)形成具有約7°至約65°的水平波束寬 度以及約0.66°至約2°的垂直波束寬度的定向天線波束。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)扇區(qū)形成具有約30°至約45°的水平波束 寬度的定向天線波束。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述相控陣天線廣播具有近區(qū)場(chǎng)強(qiáng)、中區(qū)場(chǎng) 強(qiáng)和遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)強(qiáng)的信號(hào)，并且其中所述近區(qū)位于約Okm到lkm，所述中區(qū)位于約Ikm到 5km，并且所述遠(yuǎn)區(qū)位于約5km到30km。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述相控陣天線的近區(qū)場(chǎng)強(qiáng)比傳統(tǒng)蜂窩天線的 場(chǎng)強(qiáng)低約10dB，并且所述相控天線的遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)強(qiáng)比所述傳統(tǒng)蜂窩天線的場(chǎng)強(qiáng)高約17dB至 27dB。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)扇區(qū)包括無源饋電系統(tǒng)，所述無源饋電系 統(tǒng)向每個(gè)天線板分配預(yù)定的信號(hào)功率和預(yù)定的信號(hào)相位并且分配來自每個(gè)天線板的預(yù)定 的信號(hào)功率和預(yù)定的信號(hào)相位。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)天線板包括無源饋電系統(tǒng)，所述無源饋電 系統(tǒng)向每個(gè)天線輻射體分配預(yù)定的信號(hào)功率和預(yù)定的信號(hào)相位并且分配來自每個(gè)天線輻 射體的預(yù)定的信號(hào)功率和預(yù)定的信號(hào)相位。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述無源饋電系統(tǒng)是帶狀線。
15.—種使用相控陣天線廣播信號(hào)的方法，包括使用多個(gè)垂直排列的天線板形成被水平和垂直整形的波束，每個(gè)天線板具有布置在 至少兩個(gè)交錯(cuò)的支柱上的多個(gè)垂直排列的輻射體；并且發(fā)射在近區(qū)、中區(qū)以及至少一部分遠(yuǎn)區(qū)內(nèi)具有實(shí)質(zhì)上均勻的場(chǎng)強(qiáng)的功率分布。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述近區(qū)位于約Okm至lkm，所述中區(qū)位于 約Ikm至5km，并且所述遠(yuǎn)區(qū)位于約5km至30km。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述近區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)比傳統(tǒng)蜂窩天線的場(chǎng)強(qiáng)低約 IOdB,并且所述遠(yuǎn)區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)比所述傳統(tǒng)蜂窩天線的場(chǎng)強(qiáng)高約17dB至27dB。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中水平波束寬度為約7°至約65°，并且垂直波 束寬度為約0.66°至約2°。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中每個(gè)支柱包括至少八個(gè)固定間隔的、橫向放 置的、四邊形交叉偶極子輻射體，其中每個(gè)支柱內(nèi)的輻射體之間的垂直間隔為約一個(gè)波 長(zhǎng)，并且其中相鄰的、交錯(cuò)的輻射體之間的垂直間隔為約二分之一波長(zhǎng)。
20.—種使用相控陣天線廣播信號(hào)的系統(tǒng)，包括 用于形成被水平和垂直整形的波束的裝置；以及用于發(fā)射在近區(qū)、中區(qū)以及至少一部分遠(yuǎn)區(qū)內(nèi)具有實(shí)質(zhì)上均勻的場(chǎng)強(qiáng)的功率分布的裝置。
全文摘要
提供一種超經(jīng)濟(jì)廣播系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括限定多個(gè)相應(yīng)的小區(qū)的多個(gè)基站收發(fā)臺(tái)，每個(gè)基站收發(fā)臺(tái)包括具有多個(gè)扇區(qū)的相控陣天線，每個(gè)扇區(qū)具有多個(gè)垂直排列的天線板，并且每個(gè)天線板具有布置在至少兩個(gè)交錯(cuò)的支柱上的多個(gè)垂直排列的輻射體。該方法包括使用多個(gè)垂直排列的天線板形成被水平和垂直整形的波束，其中每個(gè)天線板具有布置在至少兩個(gè)交錯(cuò)的支柱上的多個(gè)垂直排列的輻射體；并且發(fā)射在近區(qū)、中區(qū)以及至少一部分遠(yuǎn)區(qū)內(nèi)具有實(shí)質(zhì)上均勻的場(chǎng)強(qiáng)的功率分布。
文檔編號(hào)H01Q9/16GK102017304SQ200980115865
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月2日
發(fā)明者托爾比約恩·約翰遜, 約翰·謝德勒 申請(qǐng)人:Spx公司