DE19680765C1 - Mehrkanalempfänger, Mehrkanalsender und Verfahren zum Senden von Hochfrequenten Kommunikationssignalen - Google Patents
Mehrkanalempfänger, Mehrkanalsender und Verfahren zum Senden von Hochfrequenten KommunikationssignalenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Mehrkanalempfänger, einen
Mehrkanalsender, der in den Oberbegriffen der Patentansprüche 1
und 6 genannten Art sowie auf ein Verfahren zum Senden von
hochfrequenten Kommunikationssignalen.
Die Technologie der adaptiven Antennenanordnung ist bekannt, um
eine verbesserte Leistung für Funkkommunikationssysteme zu lie
fern. Systeme mit adaptiver Antennenanordnung liefern durch einen
verbesserten Antennengewinn eine größere Reichweite und Kapazität
im Vergleich zu traditioneller Antennentechnologie. Adaptive An
tennenanordnungen bieten auch die Möglichkeit "kundenspezifische"
Bedeckungsmuster durch eine "Strahlformung" zu erzielen, was die
Systemleistung weiter vergrößert.
Trotz dieser Vorteile hat die adaptive Antennenanordnungstechno
logie bei Mehrkanalkommunikationssystemen keine große Anwendung
gefunden. Das rührt primär von Verlusten und einer Sig
nalverschlechterung her, die sich aus der Kombination der großen
Anzahl analoger Signale (in der Empfangsbetriebsart) und dem Auf
teilen der großen Zahl von analogen Signalen (in der Sendebe
triebsart), die in Mehrkanalkommunikationssystemen gefordert
wird, ergibt. Die Verluste und die Signalverschlechterung über
wiegen im allgemeinen die Vorteile, die man durch die Verwendung
der adaptiven Antennenanordnung gewinnt.
Somit besteht ein Bedürfnis nach einer Vorrichtung und einem Ver
fahren des Kombinierens und Aufteilens von Kommunikationssignalen
in Mehrkanalkommunikationssystemen, die keine wesentlichen Ver
luste erzeugen, und somit die Anwendung der adaptiven Antennenan
ordnungstechnik in Mehrkanalkommunikationssystemen gestatten.
Der US 5 422 908 sind ein Mehrkanalempfänger und ein Mehrkanal
sender der in den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 6 ange
gebenen Art zu entnehmen, die in einem phasengesteuerten Streu
spektrumsystem mit mehreren Pfaden nach einem Verfahren zum Maximieren
der Signalstärke eines Streuspektrumsignals zu verwenden
sind. Dabei wird in einem Mehrkanalempfänger in jeden Kanal ein
empfangenes Hochfrequenz-HF-Signal in ein Zwischenfrequenz-ZF-
Signal transformiert, um es anschließend zu digitalisieren und zu
verzögern, d. h. in seiner Phase zu verschieben. Nach erfolgter
Verzögerung werden die Ausgangssignale einzelner Kanäle in Addie
rern aufaddiert.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Mehrkanalempfänger, einen
Mehrkanalsender und ein zugehöriges Sendeverfahren anzugeben, die
sich gegenüber dem bisherigen Stand der Technik durch geringere
Verluste und geringere Signalverzerrung auszeichnen.
Diese Aufgabe wird durch den im Patentanspruch 1 angegebenen
Mehrkanalempfänger, den im Patentanspruch 6 angegebenen Mehrka
nalsender sowie das im Patentanspruch 10 angegebene Verfahren ge
löst.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angege
ben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung
näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Empfängers gemäß einer be
vorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Senders gemäß einer bevor
zugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf eine typische An
tennenanordnung, die mit dem digitalen Empfänger der Fig. 1 oder
dem Sender der Fig. 2 verwendet werden kann; und
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines digitalen Breitband-Mehr
kanal-Sendeempfängers, bei dem die Erfindung angewendet ist.
Der Empfänger, Sender und Sendeempfänger der Erfindung überwinden
die Nachteile der Anwendung adaptiver Antennenanordnungstechnik
in Mehrkanalkommunikationssystemen. Gemäß einer bevorzugten Aus
führungsform der Erfindung wird eine digitale Signalkombination
und Signalaufteilung verwendet, um Verluste und eine Signalver
schlechterung zu vermeiden. Mehrkanal-HF-Signale, die mit einer
adaptiven Antennenanordnung empfangen werden, werden aus einer
analogen Form in eine digitale Form umgewandelt, vor dem Aufspal
ten und Verarbeiten, um die darin enthaltenen Kom
munikationskanäle wiederzugewinnen. Eine Anzahl digitaler Kommu
nikationssignale wird digital in einem digitalen Mehrkanalsignal
kombiniert und von der digitalen Form in eine analoge Signalform
gewandelt, vor dem Aussenden von der adaptiven Antennenanordnung.
In Fig. 1 umfasst ein Mehrkanalempfänger 100 eine adaptive Anten
nenanordnung 102 (die deutlicher in Fig. 3 gezeigt ist), die eine
Vielzahl von Antennenelementen 104 hat, die jeweils mit einer
Vielzahl von Empfangskanälen 106 verbunden sind. Die Empfangska
näle 106 sind mit einer Vielzahl digitaler Wandlermodule 108 ver
bunden, die mit einer Verarbeitungseinrichtung 110 verbunden
sind. Analoge Mehrkanal-HF-Signale werden an den Antennenelemen
ten 104 empfangen und in Empfangskanälen verarbeitet, um jeweils
digitale Mehrkanalsignale zu erzeugen. Die digitalen Mehrkanal
signale werden in digitalen Abwärtsfrequenzumsetzern 112 in den
digitalen Wandlermodulen 108 auf digitale Basisbandsignale digi
tal abwärtsgewandelt.
Die digitalen Basisbandsignale, die jeweils jedem Antennenelement
zugeordnet sind, werden dann an die Verarbeitungseinrichtung 110
übertragen für das Demodulieren und Wiedergewinnen eines Kommuni
kationskanals aus dem digitalen Basisbandsignal. In der Verarbei
tungseinrichtung 110 sind auch eine Vielzahl digitaler Pha
sen/Verstärkungseinstelleinrichtungen 114 enthalten, die jeweils
so geschaltet sind, dass sie an ihrem Eingang ein digitales Ba
sisbandsignal von einem der Antennenelemente 104 erhalten, und
die jeweils einen Ausgang haben, der mit einem digitalen Summie
rer 116 verbunden ist. Die Phasen-
/Verstärkungseinstelleinrichtungen 114 wirken auf die digitalen
Basisbandsignale, wie es aus der Antennenanordnungstechnologie
bekannt ist, um die Empfangsausrichtung der Antennenelemente 104
auf einen speziellen Sender zu richten, der im Kommunikationssystem
arbeitet. Die Ausgangssignale der Pha
sen/Verstärkungseinstelleinrichtungen 114 werden dann durch einen
digitalen Summierer 116 summiert und über einen Kanalprozessor
118 verarbeitet, um einen Kommunikationskanal wieder zu gewinnen.
Der wiedergewonnene Kommunikationskanal wird dann über eine pas
sende (nicht gezeigte) Schnittstelle an das Kommunikationssystem
übertragen. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Pha
sen/Verstärkungseinstelleinrichtungen 114 als Teil der Verarbei
tungseinrichtung 110 vorgesehen, um Signalstärkeverluste und Ver
zögerungszeiten zu minimieren. Darüberhinaus können die Pha
sen/Verstärkungseinstelleinrichtungen 114 und der digitale Sum
mierer 116 in Form von Software vorgesehen sein, die im Kanalpro
zessor 118 abgearbeitet wird, der die Kanalverarbeitungsfunktion
ausführt.
In Fig. 1 umfasst jeder der Empfangskanäle 106 einen HF-ZF-Um
setzer 120 und einen Analog-Digital-Wandler (ADC) 122. Die ADCs
122 empfangen analoge ZF-Signale von dem Umsetzer 120 und wandeln
die Signale in digitale ZF-Signale um. Ein digitaler Verteiler
124 ist mit dem Ausgang der Empfangskanäle 106 verbunden und
dient zur Verteilung des digitalen ZF-Signals zu den (nicht ge
zeigten) digitalen Wandlern, die mit zusätzlichen (nicht gezeig
ten) Kanalprozessoren verbunden sind, um mehrere Kommunikations
kanäle wieder zu gewinnen. Die Signale, die durch die Antennen
elemente 104 empfangen werden, werden in digitaler Form verteilt,
wodurch die Verluste und die Signalverschlechterung beim Mehrka
nalempfänger 100 wesentlich vermindert werden.
In Fig. 2 umfasst ein Mehrkanalsender 200 eine Verarbeitungsein
richtung 210, die eine Vielzahl von Ausgängen hat, von denen je
der mit einer der Antennenelemente 104 der Antennenanordnung 102
verbunden ist. Wie gezeigt ist, erhält ein Kanalprozessor 218
Signale vom Kommunikationssystem über eine geeignete (nicht ge
zeigte) Schnittstelle, und gibt ein digitales Basisbandsignal ab,
das einem Kommunikationskanal des Systems entspricht. Das digita
le Basisbandsignal wird über einen Verteiler 216 in eine Vielzahl
von digitalen Basisbandsignalen aufgeteilt, die der Anzahl der
Antennenelemente entspricht. Die aufgeteilten Signale werden dann
zu Phasen/Verstärkungseinstelleinrichtungen 214 übertragen, die
auf die digitalen Basisbandsignale wirken, wie das für Antennen
anordnungen bekannt ist, um schließlich die Abstrahlungsausrich
tung der Signale, die von den Antennenelementen 104 abgestrahlt
werden, auszurichten.
Die Ausgangssignale der Verarbeitungseinrichtung 210 werden digi
tal in digitale ZF-Signale durch die digitalen Aufwärtswandler
212, die in digitalen Wandlermodulen 208 enthalten sind, aufwärts
gewandelt. Die digitalen ZF-Signale werden dann zu Sende-HF-
Kanälen 206 übertragen. Jeder Sende-HF-Kanal umfasst einen digi
talen Summierer 224 für das Summieren digitaler ZF-Signale, die
zusätzlichen Kommunikationskanälen entsprechen, die durch andere
Kanalprozessoren verarbeitet werden, in ein digitales Mehrkanal-
ZF-Signal. Das digitale Mehrkanal-ZF-Signal wird dann durch Digi
tal-Analog-Wandler (DACs) 222 in ein analoges ZF-Signal umgewan
delt, das dann durch eine HF-Schaltung 220 verarbeitet und ver
stärkt wird, bevor es von den Antennenelementen 104 abgestrahlt
wird. Wie beschrieben, wurde die Phase der Signale durch die Pha
sen/Verstärkungseinstelleinrichtung auf einen digitalen Pegel
passend eingestellt, so dass eine spezielle Ausstrahlungscharak
teristik bzw. Richtwirkung von den Antennenelementen 104 erzeugt
wird, um die abgestrahlten Signale auf einen Empfänger auszurich
ten, der im Kommunikationssystem arbeitet. Darüberhinaus werden,
da diese Verarbeitung auf dem digitalen Pegel stattfindet, und da
die Mehrkanalkombination auf dem digitalen Pegel vollzogen wird,
die Verluste und die Signalverschlechterung des Mehrkanalsenders
200 wesentlich vermindert.
Fig. 4 zeigt einen digitalen Mehrkanalsendeempfänger 400, bei dem
die Antennenanordnung, die der in Fig. 3 gezeigten Anordnung ent
sprechen kann, eine Vielzahl von Antennenelementen 404 hat, die
mit HF-Verarbeitungskarten 406 verbunden sind. Jede HF-
Verarbeitungskarte 406 enthält die Empfangs-HF-Kanäle 106 und die
Sende-HF-Kanäle 206. Das heißt, für das Empfangen enthält jede
HF-Verarbeitungskarte 406 eine HF-Schaltung 408 für das Umwandeln
der empfangenen analogen ZF-Signale in analoge HF-Signale und ei
nen ADC 410 für das Umwandeln der analogen ZF-Signale in digitale
ZF-Signale. Für das Senden enthält in ähnlicher Weise die HF-
Verbarbeitungskarte einen digitalen Summierer 412, DAC 414 und
eine HF-Schaltung 418 für das Umwandeln des analogen ZF-Signals
vom DAC in ein analoges HF-Signal. Es ist zu beachten, dass die
HF-Verarbeitungskarten 406 sich leicht von den oben beschriebenen
unterscheiden, da lineare Mehrtonleistungsverstärker 420 mit Aus
gängen der HF-Verarbeitungskarten 406 verbunden sind, um die ana
logen HF-Signale vor dem Ausstrahlen der Signale von den Anten
nenelementen 404 zu verstärken. Sowohl die Eingabe- als auch die
Ausgabewege der HF-Verarbeitungskarten 406 sind über eine passen
de Duplexvorrichtung 422 mit Antennenelementen 404 verbunden.
Im allgemeinen sind die HF-Verarbeitungskarten 406 über eine
Rückwandplatinenbusstruktur 424 mit einer Vielzahl digitaler
Wandlermodule 426 verbunden. Die digitalen Wandlermodule 426 ent
halten eine Vielzahl digitaler Abwärtswandler 430 für das Wandeln
der digitalen ZF-Signale in digitale Basisbandsignale beim Emp
fang. Sie enthalten auch eine Vielzahl digitaler Aufwärtswandler
432 für das Wandeln der digitalen Basisbandsignale in digitale
ZF-Signale beim Senden. Wie gezeigt ist, werden digitale ZF-
Signale selektiv über Empfangsbusse 428a/428b oder Sendebusse
429a/429b (Busse 428c/d und 429c/d sind nicht gezeigt) zwischen
digitalen Wandlermodulen 426 und HF-Verarbeitungskarten 406 ver
bunden. Die digitalen Basisbandsignale zu/von den digitalen Wand
lermodulen 426 werden dann über eine Busstruktur 434 zu einer
Vielzahl von Kanalverarbeitungskarten 436 übertragen, die eine
Vielzahl von Kanalprozessoren 438 enthalten, um auf diese Signale
zu wirken, wie dies oben beschrieben wurde, um die Kommunika
tionskanäle wieder zu gewinnen, die in den empfangenen Signalen
enthalten sind, und um Sendekommunikationssignale zu erzeugen.
Die Kommunikationskanäle werden über eine passende Schnittstelle
440 entweder in Empfangs- oder Senderichtung zum Kom
munikationssystem übertragen. Dabei sind mindestens so viele di
gitale Aufwärtswandler und digitale Abwärtswandler vorgesehen,
wie es den gewünschten Kommunikationskanälen, dem Verkehr, der
Signalisierung und der Abtastung im Kommunikationssystem 200 ent
spricht.
In Fig. 4 und unter Bezug auf Fig. 3 werden die Antennenelemente
104 für die zu bedienenden Sektoren 302, 304 beziehungsweise 306
eines sektorisierten Kommunikationssystems gruppiert. Wie gezeigt
ist, hat jede Seite 308, 310 beziehungsweise 312 der Antennenan
ordnung 102 vier Antennenelemente 104, die einzeln mit a, b, c
und d bezeichnet sind, wobei ein Element von jeder Gruppe a, b, c
und d einer Seite 308-312 der Antennenanordnung 102 zugeordnet
ist. In der bevorzugten Ausführungsform ist jedes Antennenelement
104 einer Gruppe mit einer Gruppe von HF-Verarbeitungskarten 406
über einen Gruppenbus verbunden, beispielsweise die Busse 428a
und 429a für die Antennenelemente 104a, zu den digitalen Wandler
modulen 426. Darüberhinaus sind die Gruppen a, b, c und d der An
tennenelemente zwischen einem Paar Verarbeitungsplatten 442 und
444 aufgespalten, so dass die Antennenelemente der zwei Gruppen
auf einer ersten Platte 442 und die Antennenelemente der verblei
benden zwei Gruppen auf einer zweiten Platte 444 enthalten sind.
Dabei kann jeder Kommunikationskanal von jedem Kanalprozessor 438
mit den Gruppen a, b, c und d der Antennenelemente auf einer Sei
te 308-312 der Antennenanordnung 104 verbunden sein. Wenn je
doch Kanalprozessoren, HF-Verarbeitungskarten, digitale Wand
lermodule, Busse oder ganze Platten von Bauteilen ausfallen, so
tritt nur eine Verminderung der Systemkapazität und/oder der
Leistung auf.
Aus der einzigartigen Struktur des Sendeempfängers können noch
mals zusätzliche Vorteile gewonnen werden. In Fig. 3 sind Sekto
ren 302-306 einer Kommunikationszelle dargestellt, die um eine
Antennenanordnung 102 geformt sind. Traditionell werden, wenn ein
Teilnehmer über eine mobile Kommunikationseinheit in einem Sektor
einer Kommunikationszelle arbeitet, nur Antennenelemente, die mit
der Seite der Antennenanordnung, die den Sektor der Zelle be
dient, betrieben, um die Kommunikationseinheit zu bedienen. Der
Sendeempfänger 400 kann jedoch dynamisch konfiguriert werden, um
die Abdeckung, die der Kommunikationseinheit geboten wird, zu
vergrößern. Wenn die Kommunikationseinheit sich beispielsweise
vom Sektor 302 zum Sektor 304 bewegt, so bedient das Element
104a, das der Seite 302 zugeordnet ist, nicht mehr länger wirksam
die Kommunikationseinheit. Um dies zu kompensieren, wird das An
tennenelement 104a, das mit der Seite 304 verbunden ist, dazu ge
bracht, die Kommunikationseinheit zu bedienen, während das Anten
nenelement 104a, das mit der Seite 302 verbunden ist, deaktiviert
wird. Auf diese Weise können Gebiete mit einer schlechten Kommunikationsqualität,
die normalerweise bei einem Übergang von einem
Sektor zu einem anderen Sektor auftreten, reduziert oder elimi
niert werden.
Somit ist leicht erkennen, dass die Erfindung die Nachteile über
windet, die mit der Anwendung einer Antennenanordnungstechnologie
auf Mehrkanalkommunikationssysteme verbunden sind, indem sie eine
digitale Signalaufteilung und Signalkombination vorsieht. Darü
berhinaus liefert die einzigartige Sendeempfängerstruktur der Er
findung eine verbesserte Systemzuverlässigkeit und eine verbes
serte Leistung.
Claims (10)
1. Mehrkanalempfänger (100) mit:
einer Vielzahl von Empfangskanälen (106) zum Bearbeiten von HF-Signalen, von denen jeder Empfangskanal aufweist:
einen HF-ZF-Umsetzer (120), dessem Eingang die an einer Vielzahl von Antennen elementen (104) einer Antennenanordnung (102) empfangenen HF-Signale zugeführt sind und an dessen ZF-Signalausgang ein Analog-Digital-Wandler (122), mit digita lem ZF-Signalausgang angeschlossen ist, und mit
einer Verarbeitungseinrichtung (110), mit
einer Vielzahl von digitalen Phasen/Verstärkungs-Einstelleinrichtungen (114), von denen jede einen Eingang und einen Ausgang hat;
einem Summierer (116) mit einer Vielzahl von Eingängen, die jeweils mit dem Aus gang eine der Phasen/Verstärkungs-Einstelleinrichtungen verbunden sind und mit ei nem Ausgang für ein aufsummiertes Signal, und
einem Kanalprozessor (118), der einen mit dem Ausgang für das aufsummierte Sig nal verbundenen Eingang und einen Kommunikationssignalausgang hat;
dadurch gekennzeichnet, dass
jeder der Empfangskanäle (106) zum Bearbeiten der HF-Signale aufweist:
einen digitalen Verteiler (124) mit einem mit dem digitalen ZF-Signalausgang verbun denen Eingang und einer Vielzahl von Ausgängen, und
eine Vielzahl von digitalen Abwärtsfrequenzumsetzern (112), von denen jeder einen mit einem der Ausgänge des digitalen Verteilers (124) verbundenen Eingang und ei nen digitalen Basisband-ZF-Signalausgang aufweist; und dass
die Eingänge der Phasen/Verstärkungs-Einstelleinrichtungen (114) an einen der di gitalen Basisband-ZF-Signalausgänge angeschlossen sind.
einer Vielzahl von Empfangskanälen (106) zum Bearbeiten von HF-Signalen, von denen jeder Empfangskanal aufweist:
einen HF-ZF-Umsetzer (120), dessem Eingang die an einer Vielzahl von Antennen elementen (104) einer Antennenanordnung (102) empfangenen HF-Signale zugeführt sind und an dessen ZF-Signalausgang ein Analog-Digital-Wandler (122), mit digita lem ZF-Signalausgang angeschlossen ist, und mit
einer Verarbeitungseinrichtung (110), mit
einer Vielzahl von digitalen Phasen/Verstärkungs-Einstelleinrichtungen (114), von denen jede einen Eingang und einen Ausgang hat;
einem Summierer (116) mit einer Vielzahl von Eingängen, die jeweils mit dem Aus gang eine der Phasen/Verstärkungs-Einstelleinrichtungen verbunden sind und mit ei nem Ausgang für ein aufsummiertes Signal, und
einem Kanalprozessor (118), der einen mit dem Ausgang für das aufsummierte Sig nal verbundenen Eingang und einen Kommunikationssignalausgang hat;
dadurch gekennzeichnet, dass
jeder der Empfangskanäle (106) zum Bearbeiten der HF-Signale aufweist:
einen digitalen Verteiler (124) mit einem mit dem digitalen ZF-Signalausgang verbun denen Eingang und einer Vielzahl von Ausgängen, und
eine Vielzahl von digitalen Abwärtsfrequenzumsetzern (112), von denen jeder einen mit einem der Ausgänge des digitalen Verteilers (124) verbundenen Eingang und ei nen digitalen Basisband-ZF-Signalausgang aufweist; und dass
die Eingänge der Phasen/Verstärkungs-Einstelleinrichtungen (114) an einen der di gitalen Basisband-ZF-Signalausgänge angeschlossen sind.
2. Mehrkanalempfänger (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Antennenanordnung (102) eine Vielzahl von Stirnflächen (308, 310, 312) und eine
Vielzahl von Antennenelementen (104A, 104B, 104C, 104D), die mit jeder Stirnfläche
verbunden sind, umfasst.
3. Mehrkanalempfänger (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes
aus der Vielzahl von Antennenelementen (104A, . . . 104D), die mit jeder der Stirnflä
che (308, . . . 312) verbunden sind, mit einem der Empfangskanäle (106) zum Bear
beiten der HF-Signale verbunden ist.
4. Mehrkanalempfänger (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, dass er weiterhin erste und zweite HF-Bearbeitungskarten (442, 444) auf
weist, von denen die erste HF-Bearbeitungskarte (442) einen ersten Teil der Emp
fangskanäle (106) zum Bearbeiten von HF-Signalen und die zweite HF-
Bearbeitungskarte (444) einen zweiten Teil der Empfangskanäle (106) zum Bearbei
ten von HF-Signalen umfasst.
5. Verfahren zum Empfangen von hochfrequenten Kommunikationssignalen, mit den
Schritten:
Empfangen von HF-Signalen über eine Vielzahl von Empfangskanälen (106) an je dem Antennenelement (104) einer Antennenanordnung (102),
Umsetzen jedes der HF-Signale in ein digitales ZF-Signal;
digitales Abwärtsfrequenzumsetzen des digitalen ZF-Signals in ein Basisband-ZF- Signal;
Aufspalten des Basisband-ZF-Signals in eine Vielzahl von im wesentlichen identi schen Basisband-ZF-Signalen, von denen jedes gemäß seiner Phase und Verstär kung eingestellt wird;
Aufsummieren der so eingestellten Basisband-ZF-Signale, und Bearbeiten des aufsummierten Signals, um ein darin enthaltenes Kommunikations signal wiederzugewinnen.
Empfangen von HF-Signalen über eine Vielzahl von Empfangskanälen (106) an je dem Antennenelement (104) einer Antennenanordnung (102),
Umsetzen jedes der HF-Signale in ein digitales ZF-Signal;
digitales Abwärtsfrequenzumsetzen des digitalen ZF-Signals in ein Basisband-ZF- Signal;
Aufspalten des Basisband-ZF-Signals in eine Vielzahl von im wesentlichen identi schen Basisband-ZF-Signalen, von denen jedes gemäß seiner Phase und Verstär kung eingestellt wird;
Aufsummieren der so eingestellten Basisband-ZF-Signale, und Bearbeiten des aufsummierten Signals, um ein darin enthaltenes Kommunikations signal wiederzugewinnen.
6. Mehrkanalsender (200) mit:
einem Prozessor (218), dessen Eingang ein Kommunikationssignal von einem Kom munikationsnetz erhält, und dessen Ausgang ein bearbeitetes digitales Kommunika tionssignal abgibt; und
einem Verteiler (216), dessen einkanaliger Eingang das bearbeitete digitale Kommu nikationssignal erhält und dessen mehrkanaliger Ausgang an jedem Ausgangskanal ein im wesentlichen identisches bearbeitetes digitales Kommunikationssignal abgibt,
dadurch gekennzeichnet, dass
jeder Ausgangskanal aufweist:
eine Phasen/Verstärkungs-Einstelleinrichtung (214), deren Eingang das im wesentli chen identische bearbeitete Kommunikationssignal erhält und deren Ausgang ein phaseneingestelltes Signal abgibt;
einen digitalen Aufwärtsfrequenzumsetzer (212), dessen Eingang das phaseneinge stellte Signal erhält und dessen Ausgang ein digitales ZF-Signal abgibt;
einen digitalen Summierer (224) mit einer Vielzahl von Eingängen, von denen jeder an den digitalen ZF-Ausgang angeschlossen ist, und einem Ausgang für ein auf summiertes Signal;
einen Digital-Analog-Wandler (222), welcher einen mit dem Ausgang für das auf summierte Signal verbundenen Eingang und einen Ausgang zum Ausgeben eines a nalogen ZF-Signals aufweist;
einen HF-Prozessor (220) mit einem mit dem ZF-Ausgang verbundenen Eingang und einem Ausgang zum Ausgeben eines verstärkten HF-Signals, und
ein Antennenelement (104), welches an den Ausgang des HF-Prozessors (220) an geschlossen ist;
wobei die Antennenelemente (104) aller Ausgangskanäle eine Antennenanordnung (102) bilden.
einem Prozessor (218), dessen Eingang ein Kommunikationssignal von einem Kom munikationsnetz erhält, und dessen Ausgang ein bearbeitetes digitales Kommunika tionssignal abgibt; und
einem Verteiler (216), dessen einkanaliger Eingang das bearbeitete digitale Kommu nikationssignal erhält und dessen mehrkanaliger Ausgang an jedem Ausgangskanal ein im wesentlichen identisches bearbeitetes digitales Kommunikationssignal abgibt,
dadurch gekennzeichnet, dass
jeder Ausgangskanal aufweist:
eine Phasen/Verstärkungs-Einstelleinrichtung (214), deren Eingang das im wesentli chen identische bearbeitete Kommunikationssignal erhält und deren Ausgang ein phaseneingestelltes Signal abgibt;
einen digitalen Aufwärtsfrequenzumsetzer (212), dessen Eingang das phaseneinge stellte Signal erhält und dessen Ausgang ein digitales ZF-Signal abgibt;
einen digitalen Summierer (224) mit einer Vielzahl von Eingängen, von denen jeder an den digitalen ZF-Ausgang angeschlossen ist, und einem Ausgang für ein auf summiertes Signal;
einen Digital-Analog-Wandler (222), welcher einen mit dem Ausgang für das auf summierte Signal verbundenen Eingang und einen Ausgang zum Ausgeben eines a nalogen ZF-Signals aufweist;
einen HF-Prozessor (220) mit einem mit dem ZF-Ausgang verbundenen Eingang und einem Ausgang zum Ausgeben eines verstärkten HF-Signals, und
ein Antennenelement (104), welches an den Ausgang des HF-Prozessors (220) an geschlossen ist;
wobei die Antennenelemente (104) aller Ausgangskanäle eine Antennenanordnung (102) bilden.
7. Mehrkanalsender nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennen
anordnung (102) eine Vielzahl von Stirnflächen (308, 310, 312) aufweist, die jeweils
einem der Antennenelemente (104A, 104B, 104C, 104D) zugeordnet sind.
8. Mehrkanalsender nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der di
gitale Summierer (224), der Digital-Analog-Wandler (222) und der HF-Prozessor
(220) für jeden Kanal einen Sendekanal (206) für HF-Signale bilden.
9. Mehrkanalsender nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass er weiterhin
aufweist:
eine erste HF-Bearbeitungsplatte (442), die einen ersten Teil der Vielzahl von Sen dekanälen (206) für HF-Signale umfasst; und
eine zweite HF-Bearbeitungsplatte (444), die einen zweiten Teil der Vielzahl von Sendekanälen (206) für HF-Signale umfasst.
eine erste HF-Bearbeitungsplatte (442), die einen ersten Teil der Vielzahl von Sen dekanälen (206) für HF-Signale umfasst; und
eine zweite HF-Bearbeitungsplatte (444), die einen zweiten Teil der Vielzahl von Sendekanälen (206) für HF-Signale umfasst.
10. Verfahren zum Senden von hochfrequenten Kommunikationssignalen mit den
Schritten:
Empfangen eines Signals von einem Kommunikationssystem und Erzeugen eines di gitalen Basisbandsignals;
Aufspalten des digitalen Basisbandsignals in eine Vielzahl von digitalen Basisband signalen entsprechend einer Anzahl von Antennenelementen (104), wobei jedes der digitalen Basisbandsignale in einem getrennten Kommunikationskanal durch die Ausführung der folgenden Schritte weiter verarbeitet wird:
Verarbeiten des digitalen Basisbandsignals, um ein spezielles Strahlungsmuster des verarbeiteten und von einem jeweiligen Antennenelement (104) ausgestrahlten Sig nals zu erzeugen;
Aufwärtsfrequenzumsetzen des bearbeiteten digitalen Basisbandsignals in ein digi tales ZF-Signal;
Addieren anderer digitaler ZF-Signale von entsprechenden Kommunikationskanälen zu dem digitalen ZF-Signal, um ein digitales Mehrkanal-ZF-Signal zu erzeugen;
Digital-Analog-Wandeln des digitalen Mehrkanal-ZF-Signals in ein analoges ZF- Signal; und
Verarbeiten und Verstärken des analogen ZF-Signals, bevor es von einem zugeord neten Antennenelement (104) ausgestrahlt wird.
Empfangen eines Signals von einem Kommunikationssystem und Erzeugen eines di gitalen Basisbandsignals;
Aufspalten des digitalen Basisbandsignals in eine Vielzahl von digitalen Basisband signalen entsprechend einer Anzahl von Antennenelementen (104), wobei jedes der digitalen Basisbandsignale in einem getrennten Kommunikationskanal durch die Ausführung der folgenden Schritte weiter verarbeitet wird:
Verarbeiten des digitalen Basisbandsignals, um ein spezielles Strahlungsmuster des verarbeiteten und von einem jeweiligen Antennenelement (104) ausgestrahlten Sig nals zu erzeugen;
Aufwärtsfrequenzumsetzen des bearbeiteten digitalen Basisbandsignals in ein digi tales ZF-Signal;
Addieren anderer digitaler ZF-Signale von entsprechenden Kommunikationskanälen zu dem digitalen ZF-Signal, um ein digitales Mehrkanal-ZF-Signal zu erzeugen;
Digital-Analog-Wandeln des digitalen Mehrkanal-ZF-Signals in ein analoges ZF- Signal; und
Verarbeiten und Verstärken des analogen ZF-Signals, bevor es von einem zugeord neten Antennenelement (104) ausgestrahlt wird.
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