DE60317223T2 - Frequenzselektive strahlformung - Google Patents
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Description
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Auf dem Gebiet der drahtlosen Kommunikation werden Zeitmultiplex-Vielfachzugriff-(TDMA)-Protokolle und Codemultiplex-Vielfachzugriff-(CDMA)-Protokolle zur Kommunikation von einer Basisstation zu einer Mobilstation verwendet. Die TDMA-Technologie verwendet eine einzige Frequenz zum Senden und Empfangen von Signalen, während die CDMA-Systeme ein Frequenzband zum Senden von Signalen und ein anderes Frequenzband zum Empfangen von Signalen verwenden. In beiden Fällen können Mehrfachwege eine Interferenzquelle sein.
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1 ist eine Beispielumgebung100 , in der typischerweise ein Mehrfachweg vorhanden ist. Die Umgebung100 weist einen ersten Antennenturm105a und einen zweiten Antennenturm105b auf. Jedem Antennenturm105a ,105b ist eine Basisstation (nicht dargestellt) zugeordnet. Die Umgebung100 weist weiter ein erstes Bürogebäude110a und ein zweites Bürogebäude110b auf. In dem ersten Bürogebäude110a befindet sich eine Teilnehmereinheit115 innerhalb der Reichweite von Signalen von beiden Antennentürmen105a ,105b . - Es gibt mehrere Signalwege von den Antennentürmen
105a ,105b zu der Teilnehmereinheit115 . Ein erster Signalweg120 ist ein direkter Signalweg vom ersten Antennenturm105a zur Teilnehmereinheit115 . Ein zweiter Signalweg125 weist eine Reflexion an dem zweiten Bürogebäude110b auf, wenn das jeweilige Signal von dem ersten Antennenturm105a zur Teilnehmereinheit115 läuft. Ein dritter Signalweg130 ist ein direkter Signalweg vom zweiten Antennenturm105b zur Teilnehmereinheit115 . - Der erste Signalweg
120 verläuft in Richtung des ersten Antennenturms105a . Die Teilnehmereinheit115 weiß nicht, wo sich der erste Antennenturm105a befindet. Die Teilnehmer einheit115 kann nur in Richtung des stärksten gewünschten Signals zeigen (d. h. einen Strahl lenken), falls die Teilnehmereinheit mit einer Lenkantenne versehen ist. Das stärkste gewünschte Signal verläuft in die Richtung zwischen den Orten des ersten Antennenturms105a und des zweiten Bürogebäudes110b . - Bei der Richtungsfindung (DF) sind Mehrfachwege gewöhnlich schädlich, weil dadurch die wahre Richtung des Signals maskiert wird. Die Komponente des Mehrfachwegs, die in Phase mit dem ersten Signalweg
120 ist, ist tatsächlich hilfreich, so dass die Richtungsänderung folgenlos ist. Daher ist der Mehrfachweg nicht vollständig interferenzbehaftet. Der dritte Signalweg130 ist jedoch vollständig interferenzbehaftet, weil dabei nicht das gleiche Signal vorhanden ist, das auf dem ersten Signalweg gesendet wird und es nie in Phase mit dem Signal auf dem ersten Signalweg sein kann. - Falls die Teilnehmereinheit
115 ein phasengesteuertes Antennenfeld verwendet, kann sie das phasengesteuerte Antennenfeld verwenden, um einen zugeordneten Antennenstrahl zum ersten Antennenturm105a oder, in dem gerade beschriebenen Mehrwegfall, in Richtung des stärksten gewünschten Signals zu lenken. Zusätzlich kann das phasengesteuerte Antennenfeld verwendet werden, um den zugeordneten Antennenstrahl zu lenken, um Signale nur vom direkten Signalweg120 vom ersten Antennenturm105a zu empfangen und dadurch die Mehrwegeffekte (d. h. Signal-Fading), die durch das zweite Signal125 hervorgerufen werden, oder die durch den dritten Signalweg130 hervorgerufene Interferenz zu entfernen. -
2 ist ein Blockdiagramm des von der Teilnehmereinheit115 aus1 verwendeten phasengesteuerten Antennenfelds, das in der Lage ist, den zugeordneten Strahl zu lenken, wobei das Lenken durch Phasenverschiebung der RF-Signale zu den das Antennenfeld200 bildenden Antennenelementen bzw. von diesen erfolgt. Das phasengesteuerte Antennenfeld200 besteht aus Antennenteilanordnungen205 . Jede Antennenteilanordnung205 weist ein Antennenelement210 , einen Duplexer215 und einen Phasenschieber220 auf. Ein Steuersignal225 wird verwendet, um die von jedem der Phasenschieber220 erzeugten Phasenverschiebungen einzustellen. - Im Sendemodus empfangen die Teilanordnungen
205 des phasengesteuerten Antennenfelds200 ein Signal230 . Das Signal wird durch die Phasenschieber220 in einer solchen Weise phasenverschoben, dass, wenn die Strahlen aller Antennenelemente210 kombiniert werden, der sich ergebende effektive Strahl (nicht dargestellt) wie durch die Steuersignale225 definiert gerichtet wird. Das Signal230 läuft von den Phasenschiebern220 über Duplexer215 zu den Antennenelementen210 , die sich in einem Sendemodus befinden. - Im Empfangsmodus empfangen die Antennenelemente
210 RF-Signale am stärksten aus einer durch dieselben Steuersignale225 definierten Richtung. Die Antennenelemente210 stellen die empfangenen Signale den Duplexern215 bereit, die in einen Empfangsmodus versetzt sind, um zu ermöglichen, dass das empfangene RF-Signal zu den Phasenschiebern220 weitergeleitet wird. Die Phasenschieber220 stellen Signale230 , die phasenverschoben wurden, einem Addierer (nicht dargestellt) bereit, um das Signal zu rekonstruieren. Das rekonstruierte Signal wird anschließend durch einen Empfänger (nicht dargestellt) verarbeitet. - ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Vor kurzem haben Experimente zum Bestimmen der optimalen Verstärkung zwischen einer Teilnehmereinheit und einem Antennenturm gezeigt, dass, wenn Sendesignale verschiedener Frequenzen verwendet werden, die optimale Signalrichtung für die verschiedenen Frequenzen variiert. Bei der CDMA-Technologie reichen, wie für eine Teilnehmereinheit definiert, die Empfangssignale (RX-Signale) von 1930 bis 1990 MHz und die Sendesignale (TX-Signale) von 1850 bis 1910 MHz. Ferner wurden Tests ausgeführt, um festzustellen, ob die optimalen Signalwege für die TX- und RX-Signale der CDMA-Technologie abweichen, wie im Fall des Sendens von Signalen mit verschiedenen Frequenzen. Diese weiteren Experimente haben bewiesen, dass tatsächlich die optimalen Signalwege zwischen einer Teilnehmereinheit und einem Basisstations-Antennenturm frequenzabhängig sind, wodurch die Signalwege der TX- und RX-Signale beeinflusst werden.
- Es wurde festgestellt, dass mindestens ein Grund für verschiedene optimale Signalrichtungen für Signale bei verschiedenen Frequenzen durch verschiedene Brechungswinkel hervorgerufen wird, wenn die Signale zwischen dem Antennenturm und der Antenne der Teilnehmereinheit laufen. Wenn beispielsweise in der CDMA-Technologie die TX- und RX-Signale durch ein Glas eines Fensters eines Bürogebäudes laufen, werden die TX-Signale bei einem ersten Winkel "gebogen" und die RX-Signale bei einem zweiten Winkel "gebogen". Die verschiedenen Brechungswinkel können auch dazu führen, dass die Signale mehrere Wege innerhalb eines Büros, in dem sich die Teilnehmereinheit befindet, nehmen. Ferner werden die TX- und RX-Signale bei verschiedenen Winkeln um Objekte außerhalb des Bürogebäudes gebogen, was zu einer anderen Quelle von Unterschieden in Übertragungswegen führen kann. Das Nettoergebnis von Winkeldifferenzen und Mehrfachwegen ist im besten Fall eine Verringerung des Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR) und im schlimmsten Fall eine Interferenz, welche eine Unterbrechung der Kommunikation hervorruft.
- In der Richtantennentechnologie gibt es eine Annahme, dass die optimalen Richtungen der in Vorwärts- und Rückwärtsstrecken laufenden Signale entlang demselben Weg verlaufen. Demgemäß wird, sobald eine Richtung, typischerweise auf der Grundlage des Verhältnisses zwischen dem RX-Signal und dem Rauschen (SNR), gewählt wurde, die gewählte Richtung sowohl für die TX- als auch für die RX-Signale verwendet. Wenngleich möglicherweise herausgefunden wurde, dass die gewählte Richtung für eine der Strecken optimal ist, kann die gewählte Richtung des Antennenrichtungssinns für die andere Strecke nicht optimal sein, wie während der vorstehend erörterten Experimente gelernt wurde.
- Im Allgemeinen stellt die vorliegende Erfindung eine Teilnehmereinheit mit einer Fähigkeit bereit, Signale in verschiedenen Richtungen gleichzeitig zu senden und zu emp fangen, um eine optimale Verstärkung in beiden Richtungen zu ermöglichen. Auf diese Weise können die sich aus den bei verschiedenen Frequenzen arbeitenden Kommunikationssignalen ergebenden Brechungs- und Mehrwegeffekte kompensiert werden, um die Verstärkung sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsstrecken zu verbessern.
- Die vorliegende Erfindung weist eine Richtantenne mit mehreren Antennenelementen, die in einem parasitären Antennenfeld angeordnet sind, auf. Frequenzselektive Komponenten sind mit einer ersten Untergruppe der Antennenelemente verbunden. Wichtungsstrukturen sind mit einer zweiten Untergruppe der Antennenelemente verbunden. Die erste und die zweite Untergruppe von Antennenelementen sind durch ein raumgespeistes Leistungsverteilungssystem verbunden, um unabhängig lenkbare Strahlen mit spektral getrennten Signalen zu erzeugen.
- Die frequenzselektiven Komponenten können ausgelegt werden, um Signale beispielsweise in einem CDMA-System zu senden und zu empfangen, in dem die Sende- und Empfangssignalbänder getrennt sind. Die frequenzselektiven Komponenten können auch ausgelegt werden, um Signale gleicher Richtung mit verschiedenen Frequenzen zu trennen. Die frequenzselektiven Komponenten können auch mehr als zwei Signale trennen, wobei in diesem Fall mehr als zwei Phasenschiebeelemente mit den frequenzselektiven Komponenten gekoppelt werden. Die frequenzselektiven Komponenten können eine gedruckte oder eine nicht gedruckte Technologie oder eine Kombination davon aufweisen.
- Die Wichtungsstrukturen können Phasenschiebeelemente zum unabhängigen Lenken der Strahlen aufweisen. Unabhängige Steuersignale erzeugen jeweilige Phasenverschiebungen. Die Wichtungsstrukturen können weiter mindestens eine Verstärkungskomponente veränderlicher Verstärkung aufweisen, um die von den jeweiligen Antennenelementen empfangenen oder ausgesendeten Signale unabhängig zu verstärken. Indem mehr als eine Verstärkungskomponente veränderlicher Verstärkung jedem Antennenelement zugeordnet wird, können die jeweiligen Formen der Strahlen optimiert werden.
- Die Richtantenne kann weiter einen jedem erzeugten Strahl zugeordneten Kombinierer aufweisen, um von den Antennenelementen gesendete oder empfangene Signale zu kombinieren.
- Dadurch, dass unabhängig lenkbare und formbare Strahlen bereitgestellt werden, ist die Richtantenne für eine Verwendung in einer Mehrband- und/oder Mehrwegumgebung attraktiv.
- Gemäß einer Ausführungsform optimiert die Teilnehmereinheit ein Vorwärtsverbindungs-Strahlmuster (d. h. einen Empfangsstrahl (RX-Strahl) zum Empfangen von Signalen in der Vorwärtsverbindung) auf der Grundlage eines von einer Basisstation empfangenen Pilotsignals. Die Teilnehmereinheit kann auch das entgegengesetzte Strahlmuster (d. h. das Sende- oder TX-Strahlmuster) auf der Grundlage der Signalqualität eines gegebenen empfangenen Signals über eine Rückkopplungsmetrik von einer Basisstation über die Vorwärtsverbindung optimieren. Ferner kann die Teilnehmereinheit gleichzeitig den entgegengesetzten Strahl (TX-Strahl) in Richtung maximaler empfangener Leistung eines Signals von einer gegebenen Basisstation lenken, während der Vorwärtsstrahl (RX-Strahl) anhand des besten Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR) oder des besten Träger-Interferenz-(C/I)-Niveaus optimiert wird. Diese und andere Techniken zum Bestimmen der Richtung der Strahlen sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsverbindungen (d. h. vom Empfangsstrahl bzw. vom Sendestrahl, vom Blickpunkt der Teilnehmereinheit) sind in der am 2. Februar 2001 eingereichten US-Patentanmeldung 09/776 396 "Method and Apparatus for Performing Directional Re-Scan of an Adaptive Antenna" von Proctor u. a. bereitgestellt.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
- Die vorstehend erwähnten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden eingehenderen Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der anliegenden Zeichnung, worin gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten gleiche Teile bezeichnen, verständlich werden. Die Zeichnung ist nicht notwendigerweise maßstabgerecht, und die Betonung wird vielmehr auf die Erläuterung der Grundgedanken der Erfindung gelegt.
- Es zeigen:
-
1 ein Diagramm einer Umgebung, in der ein Drahtloskommunikationssystem eingerichtet ist, -
2 ein Blockdiagramm eines Phasengesteuertes-Feld-Antennensystems aus dem Stand der Technik, -
3 ein Diagramm einer Umgebung, in der ein Phasengesteuertes-Feld-Antennensystem arbeitet, -
4 ein Blockdiagramm eines von dem System aus3 verwendeten unabhängigen Zweistrahlfelds, -
5 ein detailliertes schematisches Diagramm einer Ausführungsform des unabhängigen Zweistrahlfelds aus4 , -
6 ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform einer in dem unabhängigen Zweistrahlfeld aus5 verwendeten frequenzselektiven Komponente, -
7 eine Frequenzgangauftragung einer in6 dargestellten typischen frequenzselektiven Komponente, -
8 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines von dem System aus3 verwendeten Prozesses, -
9 ein schematisches Diagramm des unabhängigen Zweistrahlfelds aus4 mit Anmerkungen von Prozessschritten, -
10 ein schematisches Diagramm einer alternativen Ausführungsform des 'unabhängigen Zweistrahlfelds aus9 mit einem parasitären Antennenfeld und Anmerkungen derselben Prozessschritte, -
11 ein schematisches Diagramm eines Beispiels von Wichtungsstrukturen, die mit Antennenelementen in dem parasitären Antennenfeld aus10 verbunden sind, -
12 ein schematisches Diagramm eines Beispiels einer speziellen Wichtungsstruktur aus11 und -
13 ein Blockdiagramm eines alternativen Layouts des parasitären Felds aus10 . - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Es folgt eine Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung.
-
3 ist ein Diagramm, das ein Verwendungsbeispiel eines Phasengesteuertes-Feld-Antennensystems zeigt. Ein tragbarer Personalcomputer305 ist über ein Antennenkabel310 mit einem Antennenfeld315 verbunden. Das Antennenfeld315 ist in der Lage, durch den Abstand der Antennenelemente317 einen gerichteten Strahl zu bilden. - Wie dargestellt ist, stellt das Antennenfeld
315 zwei Strahlen bereit, nämlich einen Sendestrahl320 und einen Empfangsstrahl325 . Der Sendestrahl320 ist gerichtet, um ein Signal120 in einer optimalen Richtung durch ein Fenster330 zu einem Antennenturm105a zu senden. Ähnlich ist der Empfangsstrahl325 gerichtet, um einen Empfangsstrahl125 in einer optimalen Richtung von dem Antennenturm105a durch das Fenster330 zu empfangen. - Im CDMA-Fall für eine Teilnehmereinheit arbeiten Sendesignale (TX-Signale) bei 1850–1910 MHz und Empfangssignale (RX-Signale) zwischen 1930–1990 MHz. Die Frequenzdifferenz zwischen diesen zwei Signalen reicht aus, um unter anderen Richtungsdifferenzen beispielsweise eine Differenz des Brechungswinkels der vom Fenster
330 durchgelassenen Signale zu bewirken. Zum Optimieren des Signal-Rausch-Verhältnisses und zum Vermindern der Wirkungen von Mehrweg- und anderen Signalinterferenzen ist das Antennenfeld in der Lage, die TX- und RX-Strahlen gleichzeitig bereitzustellen, während dasselbe Antennenfeld315 verwendet wird. - Zum Optimieren des Empfangsstrahlwinkels kann das den Empfangsstrahlwinkel steuernde System das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) empfangener Signale als Parameter zum Bestimmen des festen Winkels des Empfangsstrahls verwenden. Ein Verfahren, das zum Optimieren des Empfangsstrahlwinkels verwendet werden kann, ist in
US-A-6 100 843 und in der verwandten anhängigen US-Patentanmeldung 09/616 588, eingereicht am 14. Juli 2000, "Adaptive Antenna for Use in Same Frequency Network" von Proctor u. a. beschrieben. - Zum Optimieren des Sendestrahlwinkels sendet das den Sendestrahlwinkel steuernde System ein Signal bei verschiedenen Winkeln und ermöglicht es der Basisstation (nicht dargestellt) am Turm
105a , eine Rückmeldung zu geben, ob die Signalrichtung optimal ist. Es können verschiedene Implementationen zum Senden und Rücksenden von Signalen zur Bestimmung des optimalen Sendestrahlwinkels verwendet werden, wie in der am 2. Februar 2001 eingereichten US-Patentanmeldung 09/776 396 "Method and Apparatus for Performing Directional Re-Scan of an Adaptive Antenna" von Proctor u. a. beschrieben ist. - Beispielsweise kann, wie in der US-Patentanmeldung 09/776 396 beschrieben ist, die Teilnehmereinheit das Vorwärtsverbindungsstrahlmuster (d. h. den RX-Strahl) auf der Grundlage davon optimieren, wie gut die Teilnehmereinheit ein Pilotsignal empfängt. Die Teilnehmereinheit kann ihr Rückwärtsverbindungsstrahlmuster (d. h. den TX-Strahl) auf der Grundlage einer empfangenen Signalqualität eines gegebenen Signals über eine Rückkopplungsmetrik von einer gegebenen Basisstation über die Vorwärtsverbindung optimieren. Ferner kann die Teilnehmereinheit den Ruckwärtsverbindungsstrahl in Richtung maximaler empfangener Leistung eines Signals von einer Basisstation lenken, während der Vorwärtsstrahl (d. h. der RX-Strahl) anhand des besten Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR) oder des besten Träger-Interferenz-(C/I)-Niveaus optimiert wird.
- Die Grundgedanken der vorliegenden Erfindung sind in Systemen nützlich, in denen Signale verschiedener Frequenzen verwendet werden. Beispielsweise kann abgesehen von einem System, das Sende- und Empfangsstrahlen mit verschiedenen Frequenzen aufweist, das System auch verwendet werden, um zwei Signale mit zwei verschiedenen Frequenzen zu senden. Ferner können ein Empfangssignal und zwei spektral getrennte Sendesignale verwendet werden, wobei drei verschiedene Strahlwinkel, entsprechend den drei Signalen, vom Antennenfeld
315 bereitgestellt werden können. Die Anzahl gleichzeitiger Strahlwinkel erfordert eine entsprechende Anzahl von Phasenschiebern und frequenzselektiven Komponenten, welche die gleiche Anzahl von Frequenzkanälen bereitstellen. -
4 ist ein Blockdiagramm eines Systems, das zum Bereitstellen des Sendestrahls320 und des Empfangsstrahls325 verwendet wird. Die Antennenanordnung405 weist ein Antennenelement210 , eine frequenzselektive Komponente410 , eine Empfangswichtungsstruktur415 (beispielsweise einen Phasenschieber und einen Verstärker) und eine Sendewichtungsstruktur420 auf. - Die Wichtungsstrukturen
415 ,420 werden durch jeweilige Steuersignale425 ,435 gesteuert. Die Empfangswichtungsstruktur415 unterstützt ein Empfangssignal430 , und die Sendewichtungsstruktur420 unterstützt ein Sendesignal440 . - Die Antennenanordnung
405 ist eine von n Antennenanordnungen405 , welche das Antennenfeld315 bilden (3 ). Die Anzahl der Wichtungsstrukturen415 ,420 in jeder Antennenanordnung405 bestimmt die Anzahl der Strahlen, die gleichzeitig bei verschiedenen Winkeln und/oder Mustern durch das Antennenfeld315 erzeugt werden können. Die frequenzselektive Komponente410 stellt eine Unterscheidung zwischen Signalen bei verschiedenen Frequenzen bereit. Vorzugsweise stellt die frequenzselektive Komponente410 ein passives Mittel zum Zerlegen der Signale bei verschiedenen Frequenzen bereit, so dass die von der Antennenanordnung405 benötigte Leistung minimiert wird. - Eine unabhängige Steuerung der Wichtungsstrukturen
415 ,420 wird durch die Steuereinrichtung445 bereitgestellt, welche die Empfangssteuersignale425 und die Sendesteuersignale435 erzeugt. Die Steuereinrichtung445 kann die Intelligenz aufweisen, um den Winkel und/oder das Muster für den Sendestrahl320 und den Empfangsstrahl325 (3 ) bereitzustellen, oder ein lokales System (beispielsweise ein tragbarer Computer)305 kann die Intelligenz zum Bestimmen der optimalen Winkel und/oder Muster der Strahlen bereitstellen. Bei einer solchen Ausführungsform versorgt das lokale System die Steuereinrichtung445 dann mit den Informationen zum optimalen Winkel und/oder zum optimalen Muster, welche wiederum den Wichtungsstrukturen415 ,420 bereitgestellt werden. -
5 ist ein schematisches Diagramm einer umfangreicheren Ausführungsform des dualen unabhängigen Strahlfeldsystems aus4 . Gemäß den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung können sowohl ein Sendestrahl320 als auch ein Empfangsstrahl325 unabhängig und gleichzeitig durch dasselbe Antennenfeld315 (3 ) gerichtet werden. - Das duale unabhängige Strahlfeldsystem
500 weist mehrere Sende-/Empfangsstrahlbildungsnetze505 auf. Jedes Netz505 weist ein Antennenelement510 , eine frequenzselektive Komponente515 sowie Empfangswichtungsstrukturen415 und Sendewichtungsstrukturen420 auf. Gemäß dieser Ausführungsform weisen die Empfangswichtungsstrukturen415 einen Empfangsverstärker520 mit veränderlicher Verstärkung und geringem Rauschen und einen Empfangsphasenschieber522 auf. Die Sendewichtungsstrukturen420 weisen einen Sendeverstärker525 mit veränderlicher Verstärkung und geringem Rauschen auf. - Die Verstärker
520 ,525 in den Netzen505 stellen eine bessere Funktionsweise bei möglicherweise höheren Kosten bereit, als wenn einzelne Empfangs- und Sendeverstärker weiter von den Antennenelementen510 entfernt angeordnet werden. Weil die Strahlen gerichtet sind und eine höhere Verstärkung in Spitzenstrahlrichtung haben, brauchen die Verstärker520 ,525 jedoch nicht unbedingt eine hohe Leistung aufzuweisen, wie es bei einer omnidirektionalen Antenne der Fall sein könnte, so dass die Kosten je Verstärker verhältnismäßig gering sein können. - Alternativ könnten sich die rauscharmen Verstärker
520 und die Leistungsverstärker525 hinter den Kombinierern530 und535 befinden. Das System500 kann infolge einer Einzelverstärkerimplementation kostengünstig sein, es ist jedoch wahrscheinlich, dass es eine schlechtere Funktionsweise aufweist als die dargestellte Ausführungsform mit verteilten Verstärkern. - Die Phasenschieber
522 ,527 können allgemeine Phasenschieber sein oder von dem Typ sein, der in der am 31. Januar 2001 eingereichten US-Patentanmeldung 09/774 534 "Electronic Phase Shifter With Enhanced Phase Shift Performance" von Chiang u. a. beschrieben ist. - Ein erster Kombinierer
530 sendet Signale zu den N Sendeabschnitten der Strahlbildungsnetze505 . Ein zweiter Kombinierer535 empfängt Signale von den N Empfangsabschnitten der Strahlbildungsnetze505 . Der Kombinierer kann ein typischer Kombinierer in der Art eines Wilkinson-Leistungskombinierers sein. - Ferner können die Antennenelemente
510 allgemeine Antennenelemente sein, die in einem Antennenfeld zur Strahlformung eines anderen Antennentyps verwendet werden, wie Antennen, die in der US-Patentanmeldung 09/773 277, eingereicht am 31. Januar 2001, "Stacked Dipole Antenna for Use in Wireless Communications Systems" von Chiang u. a. und in der US-Patentanmeldung 09/773 377, eingereicht am 31. Januar 2001, "Printed Circuit Low Profile Vertical Dipole" von Gothard u. a. dargestellt und beschrieben sind. - Ferner können die frequenzselektiven Komponenten
515 von mehreren Typen sein, einschließlich druckbarer und/oder nicht gedruckter Typen. Es ist jedoch wichtig, dass die frequenzselektiven Komponenten515 eine ausreichende Frequenzbandisolation bereitstellen, so dass TX- und RX-Signale nicht ineinander lecken, wodurch Signalrauschen erzeugt werden würde. - Ein Beispiel einer gedruckten frequenzselektiven Komponente ist in
6 bereitgestellt. Mit Bezug auf6 sei bemerkt, dass die frequenzselektive Komponente315 zwei 90-Grad-Hybride605 , zwei Tiefpassfilter (LPF)610 und einen 180-Grad-Festwert-Phasenschieber615 aufweist. Das vom Antennenelement150 empfangene Signal wird zu einem ersten 90-Grad-Hybriden605 gelenkt und an einen rauscharmen Verstärker (LNA)320a ausgegeben. Das verstärkte Empfangssignal wird einem Empfänger (nicht dargestellt) zur Weiterverarbeitung bereitgestellt. - Ein Sender (nicht dargestellt) stellt dem Leistungsverstärker (PA)
320b ein Signal bereit. Das verstärkte Sende signal wird durch die frequenzselektive Komponente315 verarbeitet und dem Antennenelement510 (nicht dargestellt) bereitgestellt. Das von der Antenne ausgesendete Signal wird vorzugsweise durch die frequenzselektive Komponente315 vom rauscharmen Verstärker320a isoliert. - Die frequenzselektive Komponente
315 weist geringe Kosten auf, kann jedoch möglicherweise nicht die gleiche Leistungsfähigkeit bereitstellen wie andere mögliche frequenzselektive Komponenten. Beispielsweise stellt die frequenzselektive Komponente315 infolge ihrer Merkmale eines niedrigen Q-Werts keinen hohen Isolationsgrad zwischen den Sende- und Empfangssignalen innerhalb 80 MHz voneinander bereit. Weil die frequenzselektive Komponente druckbar ist, ist sie jedoch klein und kostengünstig herzustellen. - Ein Beispiel einer alternativen frequenzselektiven Komponente ist im Handel von Agilent® Technologies erhältlich, welches als ein akustischer Dünnfilm-Volumenresonator (FBAR) bezeichnet wird, der ein Filter mit einem hohen Q-Wert in einem kleinen Gehäuseprofil bereitstellt. Ein HPMD-7903 ist ein Beispiel eines solchen Duplex-FBARs und verhältnismäßig klein. HPMD-7903 hat gute Funktionseigenschaften, ist jedoch kostspieliger als die druckbare frequenzselektive Komponente aus
6 . - Eine andere alternative Ausführungsform der frequenzselektiven Komponente
315 ist ein Keramikduplexer. Ein Keramikduplexer (i) hat Filtereigenschaften hoher Leistungsfähigkeit und eines hohen Q-Werts, (ii) ist verhältnismäßig preisgünstig, (iii) ist jedoch verhältnismäßig groß. Andere Funktionseigenschaften, die zu berücksichtigen sind, wenn eine frequenzselektive Komponente ausgewählt wird, umfassen Einfügungsverlust, Rauschblockierung, Leistungshandhabung, Sende- und Empfangsbandbreiten, die Isolation zwischen Kanälen, In-Band-Ripple, Impedanz und Temperatureigenschaften. -
7 ist eine als Beispiel dienende Frequenzgangauftragung700 einer frequenzselektiven Komponente315 . Die Frequenzgangauftragung700 gibt die Bandpassbereiche des Empfangsdurchgangsbands705a und des Sendedurchgangsbands705b an. Die Sende- und Empfangskennlinien gelten für eine Teilnehmereinheit in einem CDMA-System, wobei das Sendeband zwischen 1850–1910 MHz spezifiziert ist und das Empfangsband zwischen 1930–1990 MHz spezifiziert ist. -
8 ist ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines vom dualen unabhängigen Strahlfeldsystem500 (5 ) verwendeten Prozesses800 . Der Prozess800 beginnt in Schritt805 . In Schritt810 stellt der Prozess800 fest, ob ein Steuersignal zum Einstellen der Richtung des Antennenfeld-Empfangsstrahls empfangen wurde. Falls dies der Fall ist, steuert der Prozess800 in Schritt815 den Zustand der mit einem Antennenfeld verbundenen Empfangswichtungsstrukturen415 (5 ). Falls dies nicht der Fall ist, wird der Prozess800 in Schritt820 fortgesetzt. - In Schritt
820 stellt der Prozess800 fest, ob ein Steuersignal zum Einstellen der Sendestrahlrichtung empfangen wurde. Falls dies der Fall ist, wird der Prozess800 in Schritt825 fortgesetzt, wo der Prozess800 den Zustand der mit dem gleichen Antennenfeld verbundenen Sendewichtungsstrukturen420 (5 ) steuert. Der Prozess800 wird in Schritt810 fortgesetzt, es sei denn oder bis das System abgeschaltet wird. - Alternative Ausführungsformen des Prozesses
800 können andere Schritte oder andere Entscheidungspunkte zum Steuern des Antennenfelds315 (3 ) (i) in einer vorstehend erörterten Weise, beispielsweise durch Steuern der Verstärker520 ,525 (5 ) oder (ii) in einer nicht beschriebenen Weise, wie jedoch gemeinhin auf dem Fachgebiet zur Steuerung gerichteter Strahlen verstanden werden wird, aufweisen. - Der Prozess
800 kann durch die Steuereinrichtung445 (4 ) oder eine Mastersteuereinrichtung in der Art einer Steuereinrichtung im Personalcomputer305 (3 ) ausgeführt werden. - Vorstehend wurde ein vollständig aktives Feld zur Bereitstellung einer Zweistrahlformation zur Verwendung durch tragbare Zugangsendgeräte und andere drahtlose Vorrichtungen beschrieben. Die folgende Beschreibung stellt Lehren für eine alternative Ausführungsform bereit, welche passive Antennenelemente aufweist, die parasitär mit mindestens einem aktiven Antennenelement gekoppelt sind. Bevor diese alternative Ausführungsform erörtert wird, wird ein kurzer Überblick der ersten Ausführungsform bereitgestellt, wobei vier Schritte eines darin ausgeführten Prozesses hervorgehoben werden.
-
9 ist ein verallgemeinertes schematisches Diagramm der Ausführungsform eines vollständig aktiven Antennenfelds aus4 , wobei die Antennenanordnung405 zwei Leistungsteiler530 ,535 , mehrere Diplexer515 , mehrere Phasenschieber522 ,527 und mehrere Verstärker520 ,525 zum Erzeugen zweier unabhängig gelenkter Strahlen320 ,325 verwenden kann. - Wenn der Weg des Netzes verfolgt wird, ergibt sich, dass das Tx-Signal den Leistungsteiler
530 durchläuft (Schritt A), wo das Signal in N Wege zerlegt wird, wobei N die Anzahl der Antennenelemente317 in dem Antennenfeld315 ist. Das Signal in jedem Weg durchläuft S12 des Phasenschiebers527 (Schritt B) und des Verstärkers525 und trifft dann mit einem entsprechenden Weg des Rx-Signals zusammen. Die beiden Wege Tx und Rx durchlaufen dann den Diplexer515 (Schritt C), so dass die beiden Wege zu einem kombiniert werden. Dieser eine Weg wird dann mit einem der N Antennenelemente317 verbunden und abgestrahlt (Schritt D). Zusammen mit anderen Antennenelementen317 werden zwei getrennte Strahlen320 ,325 gebildet, die jeweils einem verschiedenen Band entsprechen, weil die Phase jedes Bands getrennt durch die Phasenschieber527 ,522 gesteuert wird, bevor sie kombiniert werden. -
10 ist ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform einer Richtantenne zum Erzeugen unabhängig lenkbarer Strahlen mit spektral getrennten Signalen. Die Leistungsteiler530 ,535 der vorhergehenden Ausführungsform (9 ) können durch ein raumgespeistes Leistungsverteilungssystem1015 ersetzt werden. Ein einziger Diplexer515 kann an Stelle mehrerer Diplexer verwendet werden. Die Phasenschieber527 ,522 in den T/R-Strahlformungsmodulen405 aus9 können durch frequenzselektive Impedanzen1010 , S11s ersetzt werden. Die Diplexer515 verwenden Filter610 (6 ) zum Trennen der beiden Bänder. Filter sind Mikrowellenvorrichtungen, die spezielle S12-Frequenzkennlinien aufweisen. Gemäß dieser zweiten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass stattdessen frequenzselektive Impedanzen1010 mit äquivalenten S11-Frequenzkennlinien als Filter610 verwendet werden können. - Diese in
10 dargestellte zweite Ausführungsform der Richtantenne hat einen ähnlichen Weg wie bei der ersten Ausführungsform aus9 , weist jedoch eine verschiedene Reihenfolge der ausgeführten Schritte auf. Der Tx-Signalweg kombiniert durch die Hilfe eines Diplexers515 mit dem Rx-Weg (Schritt C) und bildet einen einzigen Weg. Der einzige Weg führt dann zu einem Leistungsteiler, der zu einem raumgespeisten Leistungsteiler1015 geändert worden ist (Schritt A). Eine der N-fach geteilten Leistungen tritt in ein passives Element1005 ein und sieht die S11 einer frequenzselektiven Impedanz1010 (Schritt B), wobei es sich um eine geschaltete Last handeln kann, die auch als eine Wichtungsstruktur bezeichnet wird. Die Last sendet das Signal wieder aus dem passiven Element1005 zurück (Schritt D), wobei seine Phase und auch seine Amplitude, falls gewünscht, durch die ausgewählte Last geändert oder gesteuert wird. Die wieder abgestrahlten Wellen von allen passiven Elementen1005 bilden einen Strahl. Zur Bildung von zwei Strahlen durch Frequenzselektivität sind die frequenzselektiven Impedanzen1010 frequenzselektiv. - Mit Bezug auf
11 sei bemerkt, dass der frequenzselektive Prozess durch eine geeignet ausgelegte frequenzselektive Impedanz1010 , die nachstehend austauschbar als S11 bezeichnet wird, bereitgestellt wird. S11 kann das Ergebnis des Sehens eines Kurzschlusses (SC)1110 oder einer offenen Schaltung (OC)1115 sein. Idealerweise haben der Kurzschluss1110 und die offene Schaltung1115 Einheitsamplituden, und nur die Phasen ändern sich von entweder 0 oder 180 Grad. Eine mögliche Schaltanordnung unter Verwendung eines mechanischen, elektrischen oder elektromechanischen Schalters1105 ist in11 dargestellt. - S11 kann auch Impedanzen Z1
1120 oder Z21125 sehen, welche frequenzabhängige Impedanzkennlinien aufweisen. Z21125 gibt für Tx die 0-Phase und für Rx 180 Grad zurück. Z11120 tut das Gegenteil. In11 könnten die Rückstrahlphasen eine der folgenden vier Kombinationen annehmen: 1) Tx und Rx haben die Phase 0, 2) Tx und Rx haben beide die Phase 180 Grad, 3) Tx hat die Phase 0 und Rx hat die Phase 180 Grad und 4) Tx hat die Phase 180 Grad und Rx hat die Phase 0. Jedes Element1110 ,1115 ,1120 ,1125 befindet sich in einem der 4 Zustände. Gemeinsam bilden sie zwei Sätze von Phasenverteilungen, so dass sich zwei verschiedene Strahlen320 ,325 ergeben, die jeweils einem durch Phasendiagramme1122 ,1127 dargestellten verschiedenen Frequenzband entsprechen. Es kann weitere Variationen für den Entwurf geben, wie von Null verschiedene oder 180-Grad-Phasenschieber (beispielsweise 30-, 60- oder 90-Grad-Phasenschieber). Es kann auch weitere Schaltpositionen geben, um die Phasenstufen und Phasenkombinationen zu erhöhen. -
12 ist ein schematisches Diagramm, in dem ein Beispiel dargestellt ist, wie Z1(f)1120 und Z2(f)1125 zu erzeugen sind. In diesem Beispiel ist eine einfache LC-Reihenkombination eines Induktors1205 und eines Kondensators1210 angegeben. Der Betrag und die Phase der Impedanz sind bei1215 ,1220 als Funktion der Frequenz aufgetragen, wobei ein kleiner Betrag bei einer Resonanz mit einer abrupten Phasenänderung dargestellt ist. Die Phasenauftragung1220 ist "S"-förmig, so dass sie für Z2(f)1125 verwendet werden kann. Ein Komplement dieser Schaltung kann für Z1(f)1120 verwendet werden. Ein scharfes Abschneiden kann sich durch das Hinzufügen mehrerer Pole ergeben, und breite Bänder können sich durch eine gestaffelte Abstimmung ergeben. Siehe George R. Matthaei u. a., Microwave Filters, Impedance-Matching, Networks and Coupling Structures (NY: McGraw-Hill, 1964), worin einige Synthesetechniken für Mikrowellen-Impedanzanpassungsschaltungen erörtert sind. Das Schalten kann in die Impedanzschaltung selbst aufgenommen werden, um feine Inkremente der reflektierten Phase bereitzustellen. Elektronik kann auch verwendet werden, um kontinuierliche Phasenänderungen statt diskreter Phasenänderungen vorzunehmen. - Wenn dieses Konzept auf ein kreisförmiges Feld angewendet wird, wie in
13 dargestellt ist, besteht das Ergebnis darin, dass die dualen Strahlen320 ,325 unabhängig abgelenkt werden können, wodurch 360 Grad in der Feldebene abgedeckt werden. Eine Anwendung in der Art einer solchen, die inUS-A-6 369 770 "Closely Spaced Antenna Array" von Griff Gothard u. a. bereitgestellt ist, kann demgemäß gebildet werden, um duale Strahlen zu unterstützen. Das Konzept kann auch auf mehrere Frequenzen, über zwei hinaus, erweitert werden, um Mehrbandanwendungen abzudecken. - Wenngleich diese Erfindung insbesondere mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurde, werden Fachleute verstehen, dass verschiedene Änderungen an der Form und den Einzelheiten daran vorgenommen werden können, ohne von dem durch die anliegenden Ansprüche eingeschlossenen Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Claims (46)
- Richtantenne, welche aufweist: mehrere Antennenelemente (
1005 ,1020 ), die in einem Antennenfeld (1000 ) angeordnet sind, wobei die Richtantenne dadurch gekennzeichnet ist, dass sie weiter aufweist: mindestens eine frequenzselektive Komponente (515 ) zum Koppeln von Signalen an einer ersten Untergruppe (1020 ) der Antennenelemente (1005 ,1020 ) und Gewichtungsstrukturen (1010 ) zum Gewichten der Signale an einer zweiten Untergruppe (1005 ) der Antennenelemente (1005 ,1020 ), wobei die erste und die zweite Untergruppe von Antennenelementen durch ein raumgespeistes Leistungsverteilungssystem (1015 ) gekoppelt sind, um unabhängig lenkbare Strahlen (320 ,325 ) mit spektral getrennten Signalen (705a ,705b ) zu erzeugen. - Richtantenne nach Anspruch 1, wobei die erste Untergruppe (
1020 ) und die zweite Untergruppe (1005 ) von Antennenelementen parasitär gekoppelt sind. - Richtantenne nach Anspruch 1, wobei die zweite Untergruppe (
1005 ) von Antennenelementen ein phasengesteuertes Feld ist. - Richtantenne nach Anspruch 1, wobei die Gewichtungsstruktur (
1010 ) elektronisch, mechanisch oder elektromechanisch wählbar ist. - Richtantenne nach Anspruch 1, wobei die Gewichtungsstrukturen (
1010 ) mindestens eines der folgenden Elemente aufweisen: Kurzschlüsse, Öffnungen, konzentrierte Impedanz oder Verzögerungsleitung. - Richtantenne nach Anspruch 1, wobei die Gewichtungsstrukturen (
1010 ) ausgewählt sind, um für jedes der spektral getrennten Signale (705a ,705b ) jeweilige Rückstrahlphasen hervorzurufen. - Richtantenne nach Anspruch 1, wobei die zweite Untergruppe (
1005 ) die spektral getrennten Signale (705a ,705b ) als Funktion der Gewichtungsstruktur (1010 ) rückstrahlt. - Richtantenne nach Anspruch 1, wobei das raumgespeiste Leistungsverteilungssystem (
1015 ) ein Leistungsteiler in Senderichtung und ein Leistungskombinierer in Empfangsrichtung ist. - Richtantenne nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine frequenzselektive Komponente (
515 ) Sende- und Empfangssignale trennt. - Richtantenne nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine frequenzselektive Komponente (
515 ) Signale gleicher Richtung mit verschiedenen Frequenzen trennt. - Richtantenne nach Anspruch 1, wobei die frequenzselektiven Komponenten (
515 ) gedruckt sind. - Richtantenne nach Anspruch 1, wobei die frequenzselektiven Komponenten (
515 ) nicht gedruckt sind. - Richtantenne nach Anspruch 1, wobei die Gewichtungsstrukturen (
515 ) Phasenschiebeelemente (522 ,527 ) aufweisen. - Richtantenne nach Anspruch 13, wobei die Phasenschiebeelemente (
522 ,527 ) unabhängige Steuersignale zum Erzeugen jeweiliger Phasenverschiebungen empfangen. - Richtantenne nach Anspruch 1, wobei mindestens eine der Gewichtungsstrukturen (
1010 ) mindestens eine Verstärkungskomponente (520 ,525 ) veränderlicher Verstärkung aufweist. - Richtantenne nach Anspruch 15, wobei die Anzahl der Verstärkungskomponenten veränderlicher Verstärkung, die jedem Antennenelement zugeordnet sind, der Anzahl spektral getrennter Strahlen, deren Form unabhängig optimiert wird, entspricht.
- Richtantenne nach Anspruch 1, welche weiter einen Kombinierer (
530 ,535 ) aufweist, der jedem erzeugten Strahl zugeordnet ist, um von den Antennenelementen gesendete oder empfangene Signale zu kombinieren. - Richtantenne nach Anspruch 1, welche die Strahlen gleichzeitig erzeugt.
- Richtantenne nach Anspruch 1, welche in einer Mehrwegumgebung verwendet wird.
- Richtantenne nach Anspruch 1, welche in einem der folgenden Netze verwendet wird: Netz gleicher Frequenz, Spreizspektrumsnetz, Codemultiplex-Vielfachzugriff-(CDMA)-Netz oder Orthogonalfrequenzteilungsmultiplex-(OFDM)-Netz.
- Richtantenne nach Anspruch 1, wobei eine der Gewichtungsstrukturen (
1010 ) zum Koppeln von Signalen an der mindestens einen frequenzselektiven Komponente (515 ) eingestellt wird, um ein Empfangsstrahlmuster (325 ) auf der Grundlage eines empfangenen Pilotsignals zu optimieren. - Richtantenne nach Anspruch 1, wobei eine der Gewichtungsstrukturen (
1010 ) zum Koppeln von Signalen an der mindestens einen frequenzselektiven Komponente (515 ) eingestellt wird, um ein Sendestrahlmuster (320 ) auf der Grundlage der empfangenen Signalqualität eines gegebenen Signals mittels einer Rückkopplungsmetrik über eine Vorwärtsverbindung zu optimieren. - Richtantenne nach Anspruch 1, wobei eine der Gewichtungsstrukturen (
1010 ) zum Koppeln von Signalen an der mindestens einen frequenzselektiven Komponente eingestellt wird, um einen Sendestrahl (320 ) in Richtung maximaler Empfangsleistung eines Signals von einer gegebenen Basisstation zu lenken, während eine andere der Gewichtungsstrukturen (1010 ) zum Koppeln von Signalen an der mindestens einen frequenzselektiven Komponente eingestellt wird, um einen Empfangsstrahl (325 ) auf der Grundlage einer Metrik zu optimieren, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus dem besten Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) und dem Träger-Interferenz-(C/I)-Niveau besteht. - Verfahren zum Richten eines Antennenstrahls durch die Verwendung mehrerer in einem Antennenfeld (
1000 ) angeordneter Antennenelemente (1005 ,1020 ), wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es folgende Schritte aufweist: frequenzselektives Koppeln (515 ) von Signalen an einer ersten Untergruppe (1020 ) der Antennenelemente (1005 ,1020 ) und Gewichten (1010 ) der Signale an einer zweiten Untergruppe (1005 ) der Antennenelemente (1005 ,1020 ), wobei die erste und die zweite Untergruppe von Antennenelementen durch ein raumgespeistes Leistungsverteilungssystem (1015 ) gekoppelt sind, um unabhängig lenkbare Strahlen (320 ,325 ) mit spektral getrennten Signalen (705a ,705b ) zu erzeugen. - Verfahren nach Anspruch 24, wobei die erste Untergruppe (
1020 ) und die zweite Untergruppe (1005 ) der Antennenelemente parasitär gekoppelt sind. - Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Gewichten der Signale an der zweiten Untergruppe (
1005 ) von Antennenelementen bewirkt, dass sich die zweite Untergruppe von Antennenelementen als ein phasengesteuertes Feld verhält. - Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Gewichten (
1010 ) der Signale das Ändern des Zustands elektronischer, mechanischer oder elektromechanischer Schaltelemente aufweist. - Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Gewichten (
1010 ) der Signale das Auswählen einer Gewichtung unter Verwendung mindestens einer der folgenden Techniken aufweist: Kurzschließen, Öffnen, Ändern einer konzentrierten Impedanz oder Wählen einer Verzögerungsleitung der jeweiligen Antennenelemente zu einer zugeordneten Erdungsebene. - Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Gewichten (
1010 ) des Signals das Auswählen von Gewichtungen aufweist, um jeweilige Rückstrahlphasen für jedes der spektral getrennten Signale (705a ,705b ) hervorzurufen. - Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Gewichten (
1010 ) des Signals bewirkt, dass die zweite Untergruppe (1005 ) die spektral getrennten Signale (705a ,705b ) als Funktion der Gewichtung rückstrahlt. - Verfahren nach Anspruch 24, wobei das raumgespeiste Leistungsverteilungssystem (
1015 ) verwendet wird, um eine Leistungsteilung in Senderichtung und eine Leistungskombination in Empfangsrichtung hervorzurufen. - Verfahren nach Anspruch 24, wobei das selektive Koppeln (
515 ) der Signale an der ersten Untergruppe (1020 ) von Antennenelementen das Trennen von Sende- und Empfangssignalen aufweist. - Verfahren nach Anspruch 24, wobei das selektive Koppeln (
515 ) der Signale an der ersten Untergruppe (1020 ) von Antennenelementen das Trennen von Signalen gleicher Richtung mit verschiedenen Frequenzen aufweist. - Verfahren nach Anspruch 24, wobei das selektive Koppeln (
515 ) der Signale an der ersten Untergruppe (1020 ) von Antennenelementen das Hindurchführen des Signals durch gedruckte frequenzselektive Komponenten aufweist. - Verfahren nach Anspruch 24, wobei das selektive Koppeln (
515 ) der Signale an der ersten Untergruppe (1020 ) von Antennenelementen das Hindurchführen des Signals durch nicht gedruckte frequenzselektive Komponenten aufweist. - Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Gewichten (
1010 ) der Signale an der zweiten Untergruppe (1005 ) von Antennenelementen das Einstellen von Phasenschiebeelementen (522 ,527 ) aufweist. - Verfahren nach Anspruch 36, wobei das Einstellen der Phasenschiebeelemente (
522 ,527 ) das Senden unabhängiger Steuersignale zu den Phasenschiebeelementen zum Erzeugen jeweiliger Phasenverschiebungen aufweist. - Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Gewichten (
1010 ) des Signals das selektive Verstärken (522 ,525 ) des Signals aufweist. - Verfahren nach Anspruch 38, wobei das selektive Verstärken (
522 ,525 ) des Signals als Funktion der Anzahl spektral getrennter Strahlen, deren Form unabhängig optimiert wird, ausgeführt wird. - Verfahren nach Anspruch 24, bei dem weiter ein Kombinierer (
530 ,535 ) verwendet wird, der jedem Strahl zugeordnet wird, der erzeugt wird, um von den Antennenelementen gesendete oder empfangene Signale zu kombinieren. - Verfahren nach Anspruch 24, bei dem die Strahlen gleichzeitig erzeugt werden.
- Verfahren nach Anspruch 24, das in einer Mehrwegumgebung verwendet wird.
- Verfahren nach Anspruch 24, das in einem der folgenden Netze verwendet wird: Netz gleicher Frequenz, Spreizspektrumsnetz, Codemultiplex-Vielfachzugriff-(CDMA)-Netz oder Orthogonalfrequenzteilungsmultiplex-(OFDM)-Netz.
- Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Gewichten (
1010 ) des Signals das Einstellen der Gewichtung zum Optimieren eines Empfangsstrahlmusters (325 ) auf der Grundlage eines empfangenen Pilotsignals aufweist. - Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Gewichten (
1010 ) des Signals das Optimieren eines Sendestrahlmusters (320 ) auf der Grundlage der empfangenen Signalqualität eines gegebenen Signals mittels einer Rückkopplungsmetrik über eine Vorwärtsverbindung aufweist. - Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Gewichten (
1010 ) des Signals das Lenken eines Sendestrahls (320 ) in Richtung maximaler Empfangsleistung eines Signals von einer gegebenen Basisstation aufweist, während ein Empfangsstrahl (325 ) auf der Grundlage einer Metrik optimiert wird, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus dem besten Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) und dem Träger-Interferenz-(C/I)-Niveau besteht.
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