專利名稱：調(diào)諧基站相加網(wǎng)絡(luò)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種調(diào)諧基站的相加網(wǎng)絡(luò)的方法，相加網(wǎng)絡(luò)包含帶有接收信號(hào)裝置的濾波裝置，這些信號(hào)由基站的無線電發(fā)射機(jī)提供，用于對(duì)該信號(hào)濾波并傳送已濾波的信號(hào)；和一個(gè)相加部件，它帶有內(nèi)連接器和一個(gè)外連接器，前者用于接收和綜合由濾波器提供的信號(hào)，后者用于提供綜合的信號(hào)到基站的天線裝置。本發(fā)明還涉及一個(gè)無線系統(tǒng)的基站，它包含至少兩個(gè)發(fā)射機(jī)；濾波裝置，其中每個(gè)裝置都連接到相應(yīng)發(fā)射機(jī)的輸出以便對(duì)從有關(guān)發(fā)射機(jī)輸出得到的信號(hào)進(jìn)行濾波并提供已濾波的信號(hào)；以及一個(gè)相加部件，它具有內(nèi)連接器和一個(gè)外連接器，每一個(gè)內(nèi)連接器都連接到相應(yīng)濾波器的輸出以便接收和綜合已濾波的信號(hào)，外連接器用于提供已綜合的信號(hào)給基站的天線裝置，相加部件中至少一個(gè)連接器是同軸的并包含一個(gè)延長的桿狀內(nèi)部導(dǎo)體和一個(gè)圍繞桿狀內(nèi)部導(dǎo)體的堅(jiān)固的管狀外部導(dǎo)體。本發(fā)明還涉及一個(gè)相加部件，它包含內(nèi)連接器用于接收和綜合至少兩個(gè)不同的RF信號(hào)，一個(gè)外連接器用于提供已綜合的信號(hào)，至少一個(gè)連接器是同軸的，它包含一個(gè)延長的桿狀內(nèi)部導(dǎo)體和一個(gè)圍繞桿狀內(nèi)部導(dǎo)體的堅(jiān)固的管狀外部導(dǎo)體。
本發(fā)明特別涉及在一蜂窩無線系統(tǒng)中基站的組合濾波器的相加網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)組合濾波器是一個(gè)窄帶帶通濾波器，諧振于(調(diào)諧到)和它相連的發(fā)射機(jī)的載波頻率。濾波器的調(diào)節(jié)范圍通常是中頻的2％-10％。從組合濾波器輸出得到的信號(hào)由基站的相加網(wǎng)絡(luò)相加并提供給基站的天線。相加網(wǎng)絡(luò)通常包含一個(gè)引向基站天線的同軸電纜，組合濾波器連接到這里。為了使發(fā)射機(jī)發(fā)送功率的最大值能傳送給天線，相加網(wǎng)絡(luò)必須被調(diào)諧到該基站發(fā)射機(jī)所使用的頻道。確切地說，相加網(wǎng)絡(luò)只調(diào)諧在一個(gè)頻率上，但偏離于最佳頻率時(shí)，起初失配并不會(huì)顯著地增長。在蜂窩無線系統(tǒng)的基站中，相加網(wǎng)絡(luò)通常使用一個(gè)頻帶，其寬度大約是頻帶的中頻的1％-3％。
調(diào)諧先前已知的相加網(wǎng)絡(luò)是基于使用了比例于波長的嚴(yán)格規(guī)定長度的傳輸線。這對(duì)于相加網(wǎng)絡(luò)的敷設(shè)電纜提出了更高的要求，因?yàn)閭鬏斁€必須有完全正確的長度以便使相加網(wǎng)絡(luò)對(duì)正確頻率優(yōu)化。隨著工作頻率增加，波長減少，相加網(wǎng)絡(luò)的長度也減少。為相加網(wǎng)絡(luò)分支的制造所設(shè)置的公差要求也由此增加以致要制造精確長度的電纜成為不可能或者至少是非常昂貴的。同樣，由于自動(dòng)地(遠(yuǎn)程控制)調(diào)節(jié)組合濾波器已變成更為普遍，要以一種簡單快速的方式改變相加網(wǎng)絡(luò)調(diào)諧的需要也就產(chǎn)生了。相加網(wǎng)絡(luò)的有用頻帶實(shí)際上是這樣窄，使得基站發(fā)射機(jī)的頻道幾乎完全不能改變，如果相加網(wǎng)絡(luò)的調(diào)諧不能同樣調(diào)節(jié)的話。先前已知的解決方法，即一個(gè)安裝者到基站位置用為一個(gè)新頻帶設(shè)計(jì)的電纜來取代相加網(wǎng)絡(luò)的電纜，這種方法自然是非常昂貴并且耗費(fèi)時(shí)間。
本發(fā)明的目標(biāo)是對(duì)上述問題提供一個(gè)解決方案，并提供一個(gè)方法，利用它，相加網(wǎng)絡(luò)可以更快更容易更精確地進(jìn)行調(diào)諧。利用本發(fā)明的方法將可能實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，該方法的特征是通過調(diào)節(jié)從相加部件中至少一個(gè)連接器反射的波的相角，以便調(diào)諧該相加網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明還涉及一個(gè)在那里可使用本發(fā)明方法的基站。本發(fā)明的基站的特征在于至少一個(gè)上述連接器包含一個(gè)由低耗介電材料或鐵磁材料制成的可移動(dòng)部件，該部件至少圍繞內(nèi)部導(dǎo)體并可沿內(nèi)部導(dǎo)體長度方向移動(dòng)以便調(diào)節(jié)從連接器反射的波的相角。
本發(fā)明還涉及一個(gè)相加部件，借助它可以應(yīng)用本發(fā)明的方法，按照本發(fā)明它在基站中是很有用的。按照本發(fā)明相加部件的特征在于至少一個(gè)上述連接器包含一個(gè)由低耗介電材料或鐵磁材料制成的可移動(dòng)部件，該部件至少圍繞內(nèi)部導(dǎo)體并可沿著內(nèi)部導(dǎo)體長度方向移動(dòng)以便調(diào)節(jié)從連接器反射的波的相角。
本發(fā)明是基于這樣的概念在相加網(wǎng)絡(luò)的相加部件(星點(diǎn))中，至少設(shè)置一個(gè)可調(diào)節(jié)的連接器使得可能在相加網(wǎng)絡(luò)中不同的中間頻率所產(chǎn)生的波長誤差，并在相加網(wǎng)絡(luò)的傳播和反射波間產(chǎn)生一個(gè)相角差。當(dāng)圍繞同軸結(jié)構(gòu)的內(nèi)部導(dǎo)體設(shè)置一個(gè)由低耗介電材料或鐵磁材料制成的并至少圍繞該內(nèi)部導(dǎo)體的可移動(dòng)部件提供給可調(diào)節(jié)連接器時(shí)，相加部分的反射系數(shù)S11的相角是容易改變的。從相加點(diǎn)可見反射系數(shù)S11的相角在所用的頻率上被調(diào)節(jié)為0時(shí)，則相加網(wǎng)絡(luò)的電長度是完全正確的，即n*
。按照本發(fā)明這個(gè)解決方案的主要優(yōu)點(diǎn)就是調(diào)節(jié)容易并快速實(shí)現(xiàn)，并且不再需要精確的預(yù)先確定長度的電纜，從而節(jié)約經(jīng)費(fèi)。
在本發(fā)明中可以按要求設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)的斜率，例如使用有適宜介電常數(shù)的材料。移動(dòng)部件的相對(duì)介電常數(shù)∈r越高，能夠由可調(diào)節(jié)連接器補(bǔ)償?shù)拈L度誤差越大。
在相加點(diǎn)的每個(gè)連接器內(nèi)設(shè)置一個(gè)相同的可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)時(shí)，相加網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)單獨(dú)分支都可以容易快速地完全準(zhǔn)確地調(diào)諧，而與調(diào)諧其它分支無關(guān)。
本發(fā)明還允許簡單實(shí)現(xiàn)一個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)的相加網(wǎng)絡(luò)。相加網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)分支可自動(dòng)調(diào)節(jié)到所討論分支的帶通濾波器的中頻，或者每個(gè)分支可同時(shí)被調(diào)節(jié)到所有帶通濾波器調(diào)諧到的窄頻帶。在這里例如相加網(wǎng)絡(luò)單獨(dú)分支的調(diào)節(jié)可基于對(duì)反射功率的測量。屬于相加部件規(guī)定分支的連接器的調(diào)節(jié)得到修正直到反射功率達(dá)到最小值為止，即由發(fā)射機(jī)提供的最大功率轉(zhuǎn)移到基站的天線為止。使用一個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)相加網(wǎng)絡(luò)使得操作者通過網(wǎng)絡(luò)管理中心的遠(yuǎn)程控制可能改變基站使用的頻道而無需安裝者到基站位置來再調(diào)諧相加網(wǎng)絡(luò)，如現(xiàn)有技術(shù)方案那樣。
按照本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施例，基站和相加部件可從所附從屬權(quán)利要求2,4,5,7看出。
下面參考所附圖形，利用一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例作為一個(gè)例子，將很詳細(xì)地描述本發(fā)明。


圖1是說明按照本發(fā)明一個(gè)基站的第一優(yōu)選實(shí)施例的方框圖，以及圖2說明按照本發(fā)明的一個(gè)相加部件的第一優(yōu)選結(jié)構(gòu)。
圖1是按照本發(fā)明的一個(gè)基站第一優(yōu)選實(shí)施例的方框圖。例如圖1所示的相加網(wǎng)絡(luò)可能是GSM移動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)基站的相加網(wǎng)絡(luò)，三個(gè)發(fā)送單元TX1-TX3經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)被連接到一個(gè)公用的發(fā)射天線ANT。圖1所示的帶通濾波器1-3本身是已知的濾波器，它的通帶可被調(diào)節(jié)，最好是通過來自網(wǎng)絡(luò)管理中心的遠(yuǎn)程控制?？烧{(diào)節(jié)的介電諧振器和它的陶瓷制造材料的結(jié)構(gòu)和工作，例如已在芬蘭專利88,227“介電諧振器”中有所描述。
圖1中每個(gè)發(fā)送單元TX1-TX3連接到相應(yīng)于可調(diào)節(jié)帶通濾波器1-3的內(nèi)連接器。帶通濾波器的外連接器通過相等長度L1的傳輸電纜5-7依次連接到一個(gè)相加部件4，其中來自不同發(fā)射機(jī)的信號(hào)在它們被提供到基站的天線ANT之前得到相加。
調(diào)節(jié)單元8產(chǎn)生帶通濾波器1-3用的調(diào)節(jié)信號(hào)f01-f03，用于調(diào)節(jié)濾波器1-3的濾波頻率，使其適合于連接到濾波器的發(fā)射機(jī)的發(fā)送頻率f1-f3。這是可能實(shí)現(xiàn)的，例如調(diào)節(jié)單元8接收一個(gè)來自網(wǎng)絡(luò)管理中心的控制信號(hào)，由此控制信號(hào)確定發(fā)射機(jī)的發(fā)送頻率(未示于圖中)以響應(yīng)從網(wǎng)絡(luò)管理中心接收到的控制信號(hào)。
在本發(fā)明中當(dāng)基站的頻道改變時(shí)，通過調(diào)節(jié)從相加部件4連接器反射的波的相角，調(diào)節(jié)單元8也產(chǎn)生相加部件4用的調(diào)節(jié)信號(hào)，以便調(diào)諧相加網(wǎng)絡(luò)以適應(yīng)帶通濾波器和發(fā)射機(jī)TX1-TX3的新頻道f1-f3。相加部件4的可調(diào)節(jié)連接器的結(jié)構(gòu)在圖2中說明。
圖2說明按照本發(fā)明的一個(gè)相加部件的第一優(yōu)選實(shí)施結(jié)構(gòu)。圖2的相加部件4包含四個(gè)連接器10，它們都是可調(diào)節(jié)的。如圖2所示，連接器10是同軸的，即它們包含一個(gè)桿狀的內(nèi)部導(dǎo)體11和一個(gè)圍繞內(nèi)部導(dǎo)體的堅(jiān)固的管狀外部導(dǎo)體12。連接器的內(nèi)部導(dǎo)體11和外部導(dǎo)體12是相應(yīng)互連的以提供一個(gè)星點(diǎn)。當(dāng)圖2的相加部件使用于圖1的相加網(wǎng)絡(luò)時(shí)，帶通濾波器1-3的輸出經(jīng)過同軸電纜連接到諸連接器10中的三個(gè)。通過第四個(gè)連接器10將相加部件連接到基站的天線ANT，如經(jīng)過一個(gè)同軸電纜。
圖2的所有連接器10都是可調(diào)節(jié)的。為了能夠調(diào)節(jié)，由低耗介電材料制成的并可沿著內(nèi)部導(dǎo)體移動(dòng)的可移動(dòng)部件13被設(shè)置在每個(gè)連接器內(nèi)部導(dǎo)體11和管狀導(dǎo)體12之間一個(gè)充滿空氣的環(huán)形空間。這里低耗介電材料意味著是相對(duì)介電常數(shù)∈r＞1(相對(duì)導(dǎo)磁率μr=1)的材料，如特氟隆或陶瓷。關(guān)于圖2中連接器的最左方，傳播波a＜α°(從濾波器得到的信號(hào))用箭頭a表示，而反射波b＜β°用箭頭b表示。于是反射系數(shù)T是
可移動(dòng)部件13從一地方到另一地方的移動(dòng)就影響到反射系數(shù)，因此可以調(diào)諧相加網(wǎng)絡(luò)。由于每個(gè)連接器10有它自己可移動(dòng)的部件13，所以相加網(wǎng)絡(luò)的不同分支可以彼此獨(dú)立地進(jìn)行調(diào)諧。
在圖2的相加部件中，在連接器10的管狀外部導(dǎo)體12沿管子長度方向設(shè)置一個(gè)縫隙(圖中未示出)。通過縫隙，用一個(gè)伸出該縫隙的凸起部分能夠移動(dòng)該可移動(dòng)部件13。圖2的結(jié)構(gòu)使得能夠?qū)Ψ瓷洳ㄟM(jìn)行簡單充分地線性相角調(diào)節(jié)，通過一個(gè)本身已知的調(diào)節(jié)器，軸向調(diào)節(jié)移動(dòng)也易于實(shí)現(xiàn)以響應(yīng)調(diào)節(jié)單元8的控制。此外，利用可移動(dòng)部件材料的大小和選擇，也可容易地改變調(diào)節(jié)部件的調(diào)節(jié)曲線的斜率。
以上說明和附圖應(yīng)被理解僅作為本發(fā)明的說明。對(duì)本領(lǐng)域的一個(gè)技術(shù)人員來說，很顯然，如所附權(quán)利要求所公布的那樣，在不偏離于本發(fā)明的范圍和精神的條件下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行改變和修正。
權(quán)利要求
1．一種調(diào)諧基站的相加網(wǎng)絡(luò)的方法，該相加網(wǎng)絡(luò)包含具有接收信號(hào)裝置的濾波裝置(1-3)，這些信號(hào)由基站的無線電發(fā)射機(jī)(TX1-TX3)提供，用于對(duì)信號(hào)濾波并發(fā)送已濾波的信號(hào)，和一個(gè)相加部件(4)，它具有內(nèi)連接器用于接收和綜合由濾波器提供的信號(hào)；和一個(gè)外連接器用于提供綜合的信號(hào)給基站的天線裝置(ANT)，其特征在于，調(diào)節(jié)從相加部件中至少一個(gè)連接器(10)反射的波的相角從而調(diào)諧相加網(wǎng)絡(luò)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于上述連接器(10)包含一個(gè)桿狀內(nèi)部導(dǎo)體(11)；和一個(gè)堅(jiān)固的管狀導(dǎo)體(12)，它圍繞該桿狀內(nèi)部導(dǎo)體，并被安置成與內(nèi)部導(dǎo)體同軸；以及一個(gè)可移動(dòng)部件(13)，它由低耗介電材料或鐵磁材料制成并且也至少圍繞內(nèi)部導(dǎo)體(11)，因此，通過沿著內(nèi)部導(dǎo)體(11)長度的方向移動(dòng)上述可移動(dòng)部件(13)來影響相移，就可以調(diào)節(jié)從連接器(10)反射的波的相角。
3．一種無線系統(tǒng)的基站，包含至少兩個(gè)發(fā)射機(jī)(TX1-TX3)濾波裝置(1-3)，其中每一個(gè)都連接到相應(yīng)發(fā)射機(jī)(TX1-TX3)的輸出以便對(duì)從有關(guān)的發(fā)射機(jī)的輸出得到的信號(hào)進(jìn)行濾波，并提供已濾波的信號(hào)；以及一個(gè)相加部件(4)，它具有內(nèi)連接器，其中每一個(gè)都連接到相應(yīng)濾波器(1-3)的輸出，以便接收和綜合已濾波的信號(hào)，并具有一個(gè)外連接器提供綜合的信號(hào)給基站的天線裝置(ANT)，相加部件中至少一個(gè)連接器是同軸的并包含一個(gè)延長的桿狀內(nèi)部導(dǎo)體(11)和一個(gè)圍繞桿狀內(nèi)部導(dǎo)體的堅(jiān)固的管狀外部導(dǎo)體(12)，其特征在于上述至少一個(gè)連接器(10)包含一個(gè)低耗介電材料或鐵磁材料制成的可移動(dòng)部件(13)，該部件至少圍繞內(nèi)部導(dǎo)體(11)并可沿著內(nèi)部導(dǎo)體的長度方向移動(dòng)，以便調(diào)節(jié)從連接器(10)反射的波的相角。
4．按照權(quán)利要求3的基站，其中上述濾波裝置(1-3)是可調(diào)節(jié)的，它包含調(diào)節(jié)裝置(8)用以改變?yōu)V波裝置的帶通頻率，其特征在于上述相加部件(4)包含響應(yīng)調(diào)節(jié)裝置(8)的調(diào)節(jié)器，用于移動(dòng)可移動(dòng)部件(13)以便調(diào)節(jié)從上述至少一個(gè)連接器(10)反射的波的相角，并調(diào)諧與頻率變化有關(guān)的基站的相加網(wǎng)絡(luò)。
5．按照權(quán)利要求3或4的基站，其特征在于相加部件(4)的所有連接器(10)都是同軸的并包含一個(gè)低耗介電材料或鐵磁材料制成的可移動(dòng)部件(13)，該部件至少圍繞內(nèi)部導(dǎo)體(11)并可沿著內(nèi)部導(dǎo)體的長度方向移動(dòng)以便調(diào)節(jié)從連接器反射的波的相角，并調(diào)諧基站的相加網(wǎng)絡(luò)。
6．一種相加部件(4)，包含內(nèi)連接器，用于接收和綜合至少兩個(gè)不同的RF信號(hào)；和一個(gè)外連接器，用于提供已綜合的信號(hào)，因此，至少有一個(gè)連接器(10)是同軸的，并包含一個(gè)延長的桿狀內(nèi)部導(dǎo)體(11)和一個(gè)圍繞桿狀內(nèi)部導(dǎo)體的堅(jiān)固的外部導(dǎo)體(12)，其特征在于上述至少一個(gè)導(dǎo)體(10)包含一個(gè)低耗介電材料或鐵磁材料制成的可移動(dòng)部件(13)，該部件至少圍繞內(nèi)部導(dǎo)體(11)并可沿著內(nèi)部導(dǎo)體的長度方向移動(dòng)，以便調(diào)節(jié)從連接器(10)反射的波的相角。
7．按照權(quán)利要求6的相加部件，其特征在于上述相加部件(4)是一個(gè)星點(diǎn)，它所有的連接器(10)都是同軸的，以致所有連接器的內(nèi)部導(dǎo)體(11)都是互連的，而且所有連接器的外部導(dǎo)體(12)也是互連的，由低耗介電材料或鐵磁材料制成的單獨(dú)可移動(dòng)部件(13)被安置在各個(gè)連接器(10)內(nèi)，以便分別地調(diào)節(jié)從每個(gè)連接器(10)反射的波的相角。
全文摘要
本發(fā)明涉及一個(gè)相加部件(4),它包含用于接收和綜合不同的RF信號(hào)的內(nèi)連接器,和一個(gè)用于提供已綜合的信號(hào)的外連接器,至少一個(gè)連接器是同軸的,它包含一個(gè)延長的桿狀內(nèi)部導(dǎo)體(11)和一個(gè)圍繞桿狀內(nèi)部導(dǎo)體的外部導(dǎo)體(12)。為了提供一個(gè)可調(diào)節(jié)的相加點(diǎn),至少一個(gè)上述連接器(10)包含一個(gè)低耗介電材料或鐵磁材料制成的可移動(dòng)部件,該部件至少圍繞內(nèi)部導(dǎo)體(11)并可沿著內(nèi)部導(dǎo)體(11)長度的方向移動(dòng),以便調(diào)節(jié)從連接器(10)反射的波的相角。
文檔編號(hào)H01P5/10GK1223747SQ97196021
公開日1999年7月21日 申請(qǐng)日期1997年8月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月27日
發(fā)明者威爾馬蒂·薩爾卡, 蒂莫·阿弘帕 申請(qǐng)人:諾基亞電信公司