[发明专利]多扇区天线结构

说明书

多扇区小区站点天线(400)包括：第一天线(410)，被定向为服务于第一扇区(扇区1)，第一天线电连接到第一收发机组(440)；第二天线，被定向为服务于邻近第一扇区的第二扇区(扇区2)，第二天线电连接到第一收发机组；以及单个外壳(430)，覆盖第一天线和第二天线两者。通过在系统(500)中提供至少两个多扇区小区站点天线，外壳的总数目被减少，同时在小区内提供了冗余和分集。

本申请是申请日为2013年11月8日、申请号为201380059948.8、发明名称为“多扇区天线结构”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

各实施例涉及一种多扇区天线、多频带多扇区天线，以及包括它们的系统。

背景技术

在无线电信系统中，由无线电信系统服务的地理区域被划分成空间上相异的区域，称之为“小区”。小区通常被进一步划分成多个“扇区”。例如，这些小区中的每个小区经常被划分成三个相等面积的扇区。通常，每个小区包含使用收发机(TRX)和天线以促进用户设备(UE)与网络之间的无线通信的基站收发信台(BTS)。收发机可以包括一个或多个接收机和发射机，并且可以被封装在远程无线电头端(RRH)中。RRH一般包含每个都被连接到双工滤波器的两个或更多收发机，从而使得每个收发机能够经由单个天线而支持同时的下行链路发射和上行链路接收。

BTS也可以被称为无线电基站(RBS)、节点B(在3G网络中)、或者简单地被称为基站(BS)。UE的示例包括如移动电话的设备、具有无线互联网络连接的计算机、以及其他设备。网络能够是任何无线通信网络(例如，GSM、CDMA等)。

天线可以被容纳在外壳中，外壳保护天线不受环境条件影响或者从公共视野隐藏天线的电子装备。外壳可以被称为“天线罩”。外壳经常由对无线电波透明并且抑制覆冰堆积在其表面上的材料构造而成。例如，外壳可以由玻璃纤维材料制成。

基本天线

最简单的天线技术是单输入单输出(SISO)天线，它指的是其中一个天线用于发射(例如，单个“输入”进入到传输信道)并且一个天线用于接收(例如，单个“输出”离开传输信道)的无线通信系统。传输信道可以是下行链路信道(从BTS的(多个)发射机到UE的(多个)接收机)或者上行链路信道(从UE的(多个)发射机到BTS的(多个)接收机)。虽然设计相对简单，但是SISO系统易于受到由多径衰落效应所引起的问题的影响。

当电磁场(EM场)遇到障碍物，诸如丘陵、峡谷、建筑物和公用事业电线时将产生多径衰落效应，这导致了EM场散射(反射)，并且因此而采取多个路径以到达其目的地，这导致了该多个信号路径之间的随机相移。当源发送遭遇散射的射频(RF)信号时，多个RF路径的具有各种相位的信号的重新组合引起瑞利(Rayleigh)衰落效应。当这些信号在接收天线处组合成一个信号时，因为这些信号不是同相的，所以有效的信号被衰减。当衰减严重时，信号可能在接收机的最小可辨别信号电平以下，并且接收机可能不能成功地接收和解码原始信号。在无线电信系统中，这样的多径衰落可能引起覆盖区域上的减小、可实现的数据速度上的减小、以及在处理信号中的错误的数目上的增加。

分集

为了避免多径衰落效应，系统可用于通过使用多个天线结合分集技术来改善信号质量。分集技术能够被用来组合从多个天线接收的信号，极大地减少了衰落的概率，这是因为两个天线可能将不会经历同时的严重衰落衰减。

分集技术能够被用于从多个天线的接收和/或发射。各种术语被用来描述不同的分集技术。例如，单输入多输出(SIMO)技术(上行链路或下行链路)指的是具有单个发射机天线(单输入)以及利用任何数目的分离接收天线的多个接收天线(多输出)(也称为分集接收)的分集技术。多输入多输出MIMO技术(上行链路或下行链路)指的是包括多个发射机天线(多重编码的发射信号)以及多个接收天线两者的技术。