[发明专利]中继信号的单天线中继器和方法

说明书

本发明涉及电信传输系统；更具体地说，涉及用于无线通信系统的中继器。

在标准无线通信系统中，例如码分多址(CDMA)系统中，因为地形或其他结构障碍使信号减弱，即处于所谓阴影衰落状态，所以会有一些网络场地通常不能覆盖的区域。通常能用提高网络场地发射功率的方法改善覆盖范围，但这种方法效率不高。

一种改善覆盖范围的替代方法是用一个距离中继器提升发射信号的功率。图1示出采用中继器的系统。如图1所示，中继器10使用高度定向的第一抛物面天线13从基地台11接收第一频率的信号，并且把第二频率的信号发射到基地台11。中继器10还使用非定向的或定向的第二天线14从移动终端12接收第二频率的信号，并且把第一频率的信号发射到移动终端12。由基地台11发射的信号具有第一频率，而由移动终端12发射的信号具有不同于第一频率的第二频率。因此，容易使用一个双工器(未示出)实现信号分离，即，把由第一天线13或第二天线14发射的信号与由其接收的信号分离。

然而，双工器不能分离相同频率的信号，这是为什么中继器10不能发射和接收相同频率的信号的原因。因此，至少需要两个天线。具体地说，使用第二天线14把第一天线13从基地台11接收的信号发射到移动终端12。同样，使用第一天线把第二天线14从移动终端12接收的信号发射到基地台11。可惜天线昂贵，增加天线数目，会增加无线通信系统的成本。因此，存在一种把无线通信系统中天线数目减至最少的需求。

根据本发明的中继器通过装入一个单天线，可减少无线通信系统中所需天线的数目。使用一个环行器，可克服在同一天线上分离相同频率的发射信号和接收信号的问题。更准确地说，根据本发明的中继器包含一个在环行器的第一终端连接于环行器的单天线。在环行器的环行方向上邻接第一终端的第二终端，把放大器的输入端连接于环行器；并且在环行器的环行方向上邻接第二终端的第三终端，连接放大器的输出端。在环行器的第一终端接收由单天线接收的信号，并且通过第二终端把该信号输出到放大器。环行器的第二终端接收由放大器输出的放大后信号，并且通过第三终端输出，以便在单天线上重新发射。由于只使用单天线，故可降低中继器的成本，以及装有中继器的无线通信系统的成本。

根据下文给出的详细描述和只为说明而给出的附图，会更充分地了解本发明。相同的标号在各图中表示相同的部件。在附图中：

图1说明现有技术的中继器；和

图2说明根据本发明的中继器的实施例。

图2说明根据本发明的中继器的实施例。如图所示，中继器16包括一个连接于一个三终端环行器22的第一终端24的单天线20。环行器22的第二终端26连接放大器32的输入端，且环行器22的第三终端28连接放大器32的输出端。

环行器是一个众所周知的波导部件，它具有一些如此安排的终端，以致于输入一个终端的能量可在一个特定方向或环行方向上被传送到下一个邻接的终端。环行器22具有图2所示的环行方向30。因此，通过第二终端26输出在第一终端24接收的信号，通过第三终端28输出由第二终端26接收的信号，并且由第一终端24输出由第三终端28接收的信号。最好是，环行器22是一个绝缘良好的环行器。

在操作中，移动终端12由于有障碍物40而不能直接接收由基地台11发射的信号。同样，基地台11也由于有障碍物40而不能直接接收由移动终端12发射的信号。作为代替，这些发射信号由天线20接收，并且供给环行器22的第一终端24。环行器22在其第二终端26输出所接收的信号。放大器32放大从第二终端26输出的接收信号，并且把放大后的接收信号供给环行器22的第三终端28。环行器22在其第一终端24输出放大后的接收信号，并且天线20辐射放大后的接收信号。然后能够由基地台11或移动终端12接收所辐射的放大接收信号。

即使由天线发射的信号和接收的信号是相同频率的，也只要天线20和相关电路的阻抗是匹配的，环行器22就会满意地分离发射信号和接收信号。显然，相关电路不仅包括环行器22和放大器22，还包括把天线20连接到环行器22的电缆。

由于根据本发明的中继器使用一个单天线，故可降低中继器的成本，以及装有该中继器的无线通信系统的成本。

虽然这样描述了本发明，但显然，本发明可用许多方式变化。这些变化不要视为背离本发明的精神和范围，全部此类修正皆纳入下述权利要求书之范围。