АНТЕННА, СПОСОБ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ И БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ СВЯЗИ Российский патент 2023 года по МПК H01Q15/16 H01Q19/10 H01Q19/17 H01Q25/00 

Настоящая заявка испрашивает на приоритет заявки на выдачу патента Китая No. 202010476362.3, которая подана в Национальную администрацию Китая по вопросам интеллектуальной собственности 29 мая 2020 г. под названием «АНТЕННА, СПОСОБ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ И БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ СВЯЗИ» («ANTENNA, USE METHOD, AND COMMUNICATION BASE STATION»), и которая включена сюда посредством ссылки во всей своей полноте.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящая заявка относится к области технологий связи, и в частности, к антенне, способу ее применения и базовой станции связи.

Уровень техники

В последние годы, по мере увеличения плотности расположения транзитных пунктов СВЧ-диапазона все острее становится проблема избегания внутриканальных помех. Например, когда одна базовая станция осуществляет связь с несколькими базовыми станциями, эта базовая станция служит ведущей базовой станцией. Когда одна базовая станция осуществляет связь с несколькими базовыми станциями, сигнал, передаваемый базовой станцией «a», может создавать помехи для базовой станции «b». В обычной технологии, проблему помех решают с использованием технологии подавления внутриканальных помех CCIC (Co-Channel Interference Cancellation). Технология подавления CCIC предполагает сравнение обеих антенн (базовой станции «a» и базовой станции «b») с некой опорной антенной и затем осуществление подавления помех посредством предварительного кодирования. Однако эффект упомянутого выше способа подавления помех ограниченный, так же как и его возможности.

Сущность изобретения

Настоящая заявка предлагает антенну, способ применения антенны и базовую станцию связи, чтобы избежать внутриканальных помех между антеннами и повысить эффективность связи между этими базовыми станциями связи.

Согласно первому аспекту предложена антенна. Эта антенна конфигурирована для осуществления связи между базовыми станциями связи. Антенна содержит фидер, антенную решетку с пассивными излучателями (далее - решетку пассивных излучателей), и первичный рефлектор. Первичный рефлектор конфигурирован для передачи сигнала от фидера, так что сигнал, передаваемый фидером, может быть распространен по большей площади. Решетка пассивных излучателей конфигурирована для формирования нулевой величины (нуля) сигнала в заданном диапазоне направлений. Решетка пассивных излучателей изменяет форму распределения сигнала антенны в заданном диапазоне направлений, так что антенна формирует нулевую величину (нуль) сигнала в заданном диапазоне направлений, что изменяет диаграмму направленности антенны, тем самым избегая взаимных помех между базовыми станциями связи и повышая эффективность связи между этими базовыми станциями связи. В дополнение к этому, такое изменение не требует сравнения с другой антенной, так что помех можно избежать, регулируя только одну антенну.

В одном из возможных конкретных технических решений, антенна может иметь различные формы. Например, передающий сигнал конец фидера антенны обращен к первичному рефлектору, так что сигнал, передаваемый фидером, может быть прямо отражен этим первичным рефлектором. В альтернативном варианте, антенна дополнительно содержит вторичный рефлектор, вложенный в первичный рефлектор, передающий сигнал конец фидера обращен к вторичному рефлектору, и при этом вторичный рефлектор конфигурирован так, чтобы отражать сигнал, передаваемый фидером, на первичный рефлектор.

В одном из возможных конкретных технических решений, вторичный рефлектор фиксировано прикреплен к фидеру, так что его можно понимать как шляпообразную структуру, образованную на передающем конце фидера, в результате чего сигнал, передаваемый фидером, отражается вторичным рефлектором на первичный рефлектор. Это позволяет удобно расположить вторичный рефлектор.

В одном из возможных конкретных технических решений, имеется несколько заданных диапазонов направлений, решетка пассивных излучателей имеет регулируемое полное сопротивление, и эта решетка пассивных излучателей конфигурирована для создания нуля сигнала в одном или в некоторых из указанных нескольких заданных диапазонов направлений. Когда заданы несколько диапазонов направлений, решетка пассивных излучателей может изменять форму распределения сигнала антенны в разных областях, так что когда базовая станция связи находится в различных позициях, решетку пассивных излучателей можно адаптивно модифицировать.

В одном из возможных конкретных технических решений, антенна дополнительно содержит устройство управления. Это устройство управления конфигурировано для управления решеткой пассивных излучателей с целью создания нуля распределения сигнала в одном или в некоторых из совокупности нескольких заданных диапазонах направлений. Использование устройства управления позволяет реализовать регулирование решетки пассивных излучателей.

В одном из возможных конкретных технических решений, устройство управления может быть расположено во внутреннем модуле или в наружном модуле. Этот внутренний модуль или наружный модуль соединен с фидером.

В одном из возможных конкретных технических решений, решетка пассивных излучателей содержит несколько расположенных в виде матрицы металлических площадок, в каждом столбце матрицы металлических площадок соседние металлические площадки соединены с использованием компонента с регулируемым полным сопротивлением. Характеристики решетки пассивных излучателей можно регулировать с использованием такого компонента с регулируемым полным сопротивлением.

В одном из возможных конкретных технических решений, один столбец матрицы металлических площадок может быть расположен (ориентирован) в разных направлениях. Например, направление расположения каждого столбца матрицы металлических площадок представляет собой направление от края боковой стенки первичного рефлектора к центру этого первичного рефлектора, либо это направление расположения отклоняется на некий заданный угол от указанного направления от края боковой стенки первичного рефлектора к центру этого первичного рефлектора.

В одном из возможных конкретных технических решений, решетка пассивных излучателей содержит диэлектрический слой, так что металлические площадки и компонент с регулируемым полным сопротивлением расположены на этом диэлектрическом слое.

В одном из возможных конкретных технических решений, когда антенна содержит устройство управления, это устройство управления конфигурировано для управления величиной полного сопротивления компонента с регулируемым полным сопротивлением, и управления, посредством регулирования величины полного сопротивления компонента с регулируемым полным сопротивлением, решеткой пассивных излучателей с целью создания нуля сигнала в одном или в некоторых из совокупности нескольких заданных диапазонов направлений. Решетка пассивных излучателей управляется посредством устройства управления, чтобы сделать эту решетку регулируемой.

В одном из возможных конкретных технических решений, устройство управления дополнительно конфигурировано для управления величиной полного сопротивления компонента с регулируемым полным сопротивлением, и управления, посредством такого управления величиной полного сопротивления компонента с регулируемым полным сопротивлением, решеткой пассивных излучателей таким образом, чтобы не формировать нуль сигнала в одном или в некоторых из совокупности нескольких заданных диапазонов направлений. Это улучшает адаптируемость решетки пассивных излучателей и уменьшает нежелательное воздействие такой решетки пассивных излучателей на базовую станцию, когда эта базовая станция не генерирует сигналов помех.

В одном из возможных конкретных технических решений, устройство управления сохраняет соответствие между несколькими заданными диапазонами направлений и весовыми коэффициентами компонента с регулируемым полным сопротивлением в решетке пассивных излучателей, когда производится формирование нуля сигнала. Решеткой пассивных излучателей можно управлять с использованием этого соответствия для регулирования указанного компонента.

В одном из возможных конкретных технических решений, компонент с регулируемым полным сопротивлением может представлять собой диод с переменной емкостью, PIN-транзистор, микроэлектромеханический (MEMS) переключатель или другой подобный компонент. Решеткой пассивных излучателей управляют с использованием различных компонентов.

В одном из возможных конкретных технических решений, решетка пассивных излучателей может в качестве альтернативы представлять собой решетку пассивных излучателей с нерегулируемым полным сопротивлением. При этаком подходе, когда эта решетка пассивных излучателей располагается в заданном диапазоне направлений, в этом заданном диапазоне направлений может быть сформирован нуль сигнала.

В одном из возможных конкретных технических решений, решетка пассивных излучателей содержит несколько расположенных в виде матрицы металлических площадок, и в каждом столбце этой матрицы металлических площадок соседние металлические площадки соединены с использованием компонента с полным сопротивлением, величина полного сопротивления которого является нерегулируемой.

В одном из возможных конкретных технических решений, компонент с полным сопротивлением, величина полного сопротивления которого является нерегулируемой, представляет собой конденсатор, резистор, индуктивный элемент или комбинацию этих элементов.

В одном из возможных конкретных технических решений, решетка пассивных излучателей фиксировано соединена с первичным рефлектором с использованием кронштейна.

В одном из возможных конкретных технических решений, на первичном рефлекторе установлена закрывающая пластина, и эта закрывающая пластина фиксировано соединена с дальним от фидера концом первичного рефлектора.

Указанный кронштейн расположен на закрывающей пластине.

В одном из возможных конкретных технических решений, кронштейн представляет собой регулируемый кронштейн. При таком подходе, можно в процессе регулирования перемещать решетку пассивных излучателей в разные заданные диапазоны направлений для формирования нуля излучаемого антенной сигнала.

В одном из возможных конкретных технических решений, кронштейн можно отводить назад в первом направлении, где это первое направление параллельно плоскости апертуры первичного рефлектора. При таком подходе, можно в процессе регулирования перемещать решетку пассивных излучателей в разные заданные диапазоны направлений для формирования нуля излучаемого антенной сигнала.

В одном из возможных конкретных технических решений, указанный кронштейн представляет собой трехмерно регулируемый кронштейн. При таком подходе, можно в процессе регулирования перемещать решетку пассивных излучателей в разные заданные диапазоны направлений для формирования нуля излучаемого антенной сигнала.

Согласно второму аспекту, предложен способ использования антенны. Эта антенна представляет собой антенну, описываемую в каком-либо одном из приведенных выше возможных технических решений, а указанный способ содержит следующие этапы:

определение, что рассматриваемая антенна генерирует помехи в заданном диапазоне направлений; и

формирование, с использованием решетки пассивных излучателей, нуля сигнала в заданном диапазоне направлений для сигнала, передаваемого рассматриваемой антенной.

Решетка пассивных излучателей изменяет форму распределения сигнала, излучаемого антенной, в заданном диапазоне направлений, так что эта антенна формирует нуль сигнала в заданном диапазоне направлений, что приводит к изменению диаграммы направленности антенны, тем самым избегая взаимных помех между базовыми станциями связи и повышая качество связи между этими базовыми станциями связи. В дополнение к этому, такое изменение не требует ссылок на другую антенну, так что помех можно избежать путем регулирования только одной антенны.

В одном из возможных конкретных технических решений, способ дополнительно содержит:

когда имеется несколько заданных диапазонов направлений, использование решетки пассивных излучателей с регулируемым полным сопротивлением в качестве указанной решетки пассивных излучателей; и

регулирование положения решетки пассивных излучателей, и/или регулирование полного сопротивления решетки пассивных излучателей, для формирования нуля сигнала в одном или в некоторых из совокупности нескольких заданных диапазонов направлений для сигнала, передаваемого рассматриваемой антенной. Когда имеется несколько заданных диапазонов направлений, решетка пассивных излучателей может изменять форму распределения сигнала антенны в разных областях, так что эту решетку пассивных излучателей можно адаптивно модифицировать, когда какая-то базовая станция связи располагается в разных местах.

В одном из возможных конкретных технических решений, процедура регулирования полного сопротивления решетки пассивных излучателей с целью формирования нуля сигнала в одном или некоторых из совокупности нескольких заданных диапазонов направлений для сигнала, передаваемого рассматриваемой антенной, в частности содержит:

определение, на основе сохраненного соответствия между несколькими заданными диапазонами направлений и весовыми коэффициентами компонента с регулируемым полным сопротивлением в решетке пассивных излучателей, при формировании нуля сигнала, соответствующей величины полного сопротивления компонента с регулируемым полным сопротивлением в решетке пассивных излучателей, когда происходит формирование нуля сигнала в одном или некоторых заданных диапазонах направлений; и

регулирование полного сопротивления компонента с регулируемым полным сопротивлением в решетке пассивных излучателей на основе найденной соответствующей величины полного сопротивления компонента с регулируемым полным сопротивлением в решетке пассивных излучателей, когда осуществляется формирование нуля сигнала в одном или некоторых заданных диапазонах направлений. Указанное соответствие делает удобным регулирование величины полного сопротивления в решетке пассивных излучателей.

В одном из возможных конкретных технических решений, способ дополнительно содержит:

когда рассматриваемая антенна не создает помех в одном или в некоторых из совокупности нескольких заданных диапазонов направлений, управление решеткой пассивных излучателей таким образом, чтобы не формировать нуль сигнала в заданном диапазоне направлений. Это расширяет сферу применения антенны.

Согласно третьему аспекту, предложена базовая станция связи. Эта базовая станция связи содержит корпус с размещенной в нем аппаратурой связи и антенну, которая описана в каком-либо одном из приведенных выше возможных технических решений и которая располагается на корпусе базовой станции. Решетка пассивных излучателей формирует конфигурацию распределения сигнала антенны в заданном диапазоне направлений, таким образом, что антенна формирует нуль сигнала в этом заданном диапазоне направлений, что изменяет диаграмму направленности антенны, тем самым избегая взаимных помех между базовыми станциями связи и повышая эффективность связи между этими базовыми станциями связи. В дополнение к этому, такое изменение не требует ссылки на другую антенну, так что помех можно избежать, регулируя только одну антенну.

Согласно четвертому аспекту, предложена система связи, содержащая первую базовую станцию, вторую базовую станцию и третью базовую станцию. Первая базовая станция конфигурирована для передачи сигнала в адрес второй базовой станции и третьей базовой станции, а антенна, описываемая в каком-либо одном из приведенных выше возможных технических решений, располагается на первой базовой станции. Решетка пассивных излучателей изменяет форму распределения сигнала антенны в заданном диапазоне направлений, так что антенна формирует нуль сигнала в этом заданном диапазоне направлений, что изменяет диаграмму направленности антенны, тем самым избегая взаимных помех между базовыми станциями связи и повышая эффективность связи между базовыми станциями связи. В дополнение к этому, такое изменение не требует ссылки на другую антенну, так что помех можно избежать, регулируя только одну антенну.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет упрощенную схему конкретной процедуры связи;

фиг. 2 представляет упрощенную схему другой конкретной процедуры связи;

фиг. 3a представляет упрощенную схему конструкции антенны согласно одному из вариантов настоящей заявки;

фиг. 3b представляет упрощенную схему другой конструкции антенны согласно одному из вариантов настоящей заявки;

фиг. 4 представляет упрощенную схему конструкции решетки пассивных излучателей согласно одному из вариантов настоящей заявки;

фиг. 5 представляет упрощенную схему конструкции другой антенны согласно одному из вариантов настоящей заявки;

фиг. 6 представляет упрощенную схему конструкции другой решетки пассивных излучателей согласно одному из вариантов настоящей заявки;

фиг. 7 представляет вид сбоку другой решетки пассивных излучателей согласно одному из вариантов настоящей заявки;

фиг. 8 представляет упрощенную схему конструкции другой антенны согласно одному из вариантов настоящей заявки;

фиг. 9 показывает соотношение отображения между устройством управления и решеткой пассивных излучателей согласно одному из вариантов настоящей заявки; и

фиг. 10 - фиг. 13 представляют графики результатов моделирования формы сигналов антенны в разных рабочих состояниях.

Описание вариантов осуществления

Для того, чтобы сделать цели, технические решения и преимущества настоящей заявки более ясными, последующее дополнительно рассматривает настоящую заявку подробно со ссылками на прилагаемые чертежи.

Сначала рассмотрим один из сценариев применения, предлагаемый в вариантах настоящей заявки. Антенна, предлагаемая в вариантах настоящей заявки, используется в процессе связи, осуществляемой базовой станцией связи. Например, антенна может быть использована на базовой станции транзитной сети микроволнового (СВЧ) E-диапазона, на транзитной станции более высокочастотного диапазона, такого как D-диапазон, или на транзитной станции обычного микроволнового (СВЧ) диапазона. Например, на фиг. 1 представлена упрощенная схема конкретной процедуры связи. Первая антенна 101 базовой станции 1 осуществляет связь со второй антенной 201 базовой станции 2 (направление распространения сигнала, обозначено сплошной стрелкой), а третья антенна 102 базовой станции 1 осуществляет связь с четвертой антенной 301 базовой станцией 3 (направление распространения сигнала, обозначено сплошной стрелкой), тем самым осуществляя циркулярную связь. Термин «двухпунктовая связь» относится к связи по фиксированному двухпунктовому лучу, проходящему между двумя базовыми станциями или двумя антеннами, так что здесь не осуществляется сканирование между базовыми станциями или антеннами, а осуществляется только направленная передача сигнала. Когда базовая станция 1, базовая станция 2 и базовая станция 3 осуществляют связь в одном и том же диапазоне, могут существовать внутриканальные помехи. В направлениях распространения сигналов, показанных штриховыми стрелками на фиг. 1, может иметь место передача сигнала между первой антенной 101 и четвертой антенной 301, и эта передача сигнала между первой антенной 101 и четвертой антенной 301 создает помехи для сигнала, передаваемого между третьей антенной 102 и четвертой антенной 301; а также может иметь место передача сигнала между второй антенной 201 и третьей антенной 102, и эта передача сигнала между второй антенной 201 и третьей антенной 102 создает помехи для сигнала, передаваемого между первой антенной 101 и второй антенной 201.

На фиг. 2 представлена упрощенная схема другой процедуры связи. Первая антенна 101 базовой станции 1 осуществляет связь со второй антенной 201 базовой станции 2, и третья антенна 301 базовой станции 3 осуществляет связь с четвертой антенной 401 базовой станции 4. Однако в ходе внутриканальных передач в направлениях распространения сигнала, показанных штриховыми стрелками на фиг. 2, может происходить передача сигнала между первой антенной 101 и четвертой антенной 401, и эта передача сигнала между первой антенной 101 и четвертой антенной 401 создает помехи для сигнала, передаваемого между третьей антенной 301 и четвертой антенной 401; а также может происходить передача сигнала между второй антенной 201 и третьей антенной 301, и эта передача сигнала между второй антенной 201 и третьей антенной 301 создает помехи для сигнала, передаваемого между первой антенной 101 и второй антенной 201.

Варианты настоящей заявки предлагают антенну, которая должна позволить избежать внутриканальных помех между базовыми станциями. Последующее описывает эту антенну подробно со ссылками на прилагаемые чертежи и конкретные варианты.

Например, на фиг. 3a представлена упрощенная схема базовой конструкции антенны согласно одному из вариантов настоящей заявки. Эта антенна содержит модуль 10 обработки сигнала, фидер 20 и излучающий компонент 30. Когда нужно передать сигнал, модуль 10 обработки сигнала передает этот сигнал фидеру 20, а фидер 20 передает сигнал с использованием излучающего компонента 30. Когда должен быть принят сигнал, излучающий компонент 30 принимает внешний сигнал и передает этот сигнал фидеру 20 с использованием излучающего компонента 30, и далее передают этот сигнал модулю 10 обработки сигнала с использованием фидера 20.

Излучающий компонент 30 содержит первичный рефлектор 31 и вторичный рефлектор 32. Эти вторичный рефлектор 32 и первичный рефлектор 31 конфигурированы для кооперации с целью передачи сигнала, передаваемого фидером 20. Например, первичный рефлектор 31 и вторичный рефлектор 32 используют параболические структуры, а фидер 20 расположен в центральной позиции первичного рефлектора 31. Вторичный рефлектор 32 вложен в первичный рефлектор 31, и наружная выпуклая поверхность вторичного рефлектора 32 обращена к фидеру 20. Передающий сигнал конец фидера 20 обращен к вторичному рефлектору 32, этот вторичный рефлектор 32 конфигурирован для отражения к первичному рефлектору 31 сигнала, передаваемого фидером, а первичный рефлектор 31 конфигурирован для передачи сигнала от фидера 20.

В одном из являющихся опцией технических решений, фидер и вторичный рефлектор могут представлять собой интегральную структуру, либо фидер и вторичный рефлектор соединены один с другим с использованием соединительного элемента. Сигнал, передаваемый фидером, отражается вторичным рефлектором на первичный рефлектор. Например, вторичный рефлектор представляет собой шляпообразную структуру на передающем конце фидера.

Когда антенна служит в качестве передающей антенны, вторичный рефлектор 32 конфигурирован для отражения, в направлении первичного рефлектора 31, сигнала, передаваемого фидером 20, и первичный рефлектор 31 конфигурирован для передачи сигнала, отраженного на этот первичный рефлектор 31 вторичным рефлектором 32, так что сигнал, передаваемый фидером 20, может быть распространен по большей площади. Когда антенна служит в качестве приемной антенны, внешний сигнал отражается первичным рефлектором 31 на вторичный рефлектор 32, и затем отражается этим вторичным рефлектором 32 на фидер 20. Внешний сигнал представляет собой сигнал, передаваемый другой антенной или базовой станцией.

В одном из являющихся опцией технических решений, первичный рефлектор 31 и вторичный рефлектор 32 представляет собой осесимметричные структуры, и эти первичный рефлектор 31 и вторичный рефлектор 32 расположены коаксиально, так что сигнал, отраженный антенной, является однородным. Эта ось может быть осью фидера 20.

В одном из являющихся опцией технических решений, закрывающая пластина 60 расположена на первичном рефлекторе 31, и эта закрывающая пластина 60 фиксировано соединена с концом первичного рефлектора 31, дальним от фидера 20. Например, первичный рефлектор 31 и закрывающая пластина 60 могут быть фиксировано соединены с использованием соединительного элемента, такого как защелка или резьбовой соединитель (винт или болт), либо фиксировано соединены посредством склеивания или сварки, либо закрывающая пластина 60 и рефлектор выполнены заодно, например, выполнены напрямую посредством литья под давлением.

В одном из являющихся опцией технических решений, антенна далее содержит антенный обтекатель 50, и этот антенный обтекатель 50 фиксировано соединен с закрывающей пластиной 60, чтобы закрыть фидер 20 и вторичный рефлектор 32 в пространстве, окруженном первичным рефлектором 31 и антенным обтекателем 50.

В одном из являющихся опцией технических решений, антенна дополнительно содержит решетку 40 пассивных излучателей, так что эта решетка 40 пассивных излучателей закреплена в антенном обтекателе 50. Конечно, эта решетка 40 пассивных излучателей может быть в качестве альтернативы закреплена снаружи антенного обтекателя 50. Например, решетку 40 пассивных излучателей фиксировано соединяют первичным рефлектором 31 с использованием кронштейна.

Решетка 40 пассивных излучателей конфигурирована для формирования нулевой величины сигнала в заданном диапазоне направлений для сигнала, передаваемого фидером 20. В конкретном варианте реализации решетку 40 пассивных излучателей конфигурируют для изменения формы распределения сигнала для антенны. Такое изменение формы распределения сигнала означает, что решетка пассивных излучателей модифицирует диаграмму направленности антенны, так что эта диаграмма направленности антенны приобретает новую форму. Решетка 40 пассивных излучателей конфигурирована для изменения формы распределения сигнала, передаваемого фидером 20, включая, но не ограничиваясь этим: изменение формы распределения сигнала между фидером 20 и вторичным рефлектором 32, или изменение формы распределения сигнала между вторичным рефлектором 32 и первичным рефлектором 31; или изменение формы распределения сигнала, отраженного первичным рефлектором 31. Нуль величины сигнала указывает, что диаграмма направленности антенны имеет очевидное уменьшение коэффициента усиления в некотором угловом направлении или в некотором диапазоне угловых направлений. Например, индексное требование уменьшения коэффициента усиления относится к коэффициенту усиления в главном лепестке диаграммы направленности и к способности всей системы противостоять помехам. В техническом решении согласно рассматриваемому варианту решетка пассивных излучателей конфигурирована для формирования нулевой величины сигнала в заданном диапазоне направлений, и подавление помех в этой нулевой точке (или направлении) может быть реализовано с использованием нулевой характеристики диаграммы направленности антенны. Указанная нулевая точка (или направление) представляет собой позицию, в которой происходит формирование нуля.

Конструкция антенны, предлагаемой в вариантах настоящей заявки, не исчерпывается антенной, показанной на фиг. 3a, и может в качестве альтернативы представлять собой другую антенну, такую как антенна, показанная на фиг. 3b. Для пояснений относительно некоторых цифровых позиционных обозначений, представленных на фиг. 3b, можно обратиться к описанию таких же цифровых позиционных обозначений, представленных на фиг. 3a. Антенна, показанная на фиг. 3b, содержит только фидер 20 и первичный рефлектор 31. Этот первичный рефлектор 31 конфигурирован для передачи сигнала от фидера 20. Передающий сигнал конец фидера 20 обращен к первичному рефлектору 31, и сигнал, передаваемый фидером 20, непосредственно отражается первичным рефлектором 31.

Для облегчения понимания принципа действия решетки 40 пассивных излучателей, в последующем конструкция такой решетки 40 пассивных излучателей описана со ссылками на фиг. 3a и фиг. 4.

Для упрощения описания определены направление «a» и направление «b». Направление «a» представляет собой направление от края боковой стенки первичного рефлектора 31 к центру этого первичного рефлектора 31, направление «b» перпендикулярно направлению «a», и плоскость, в которой лежат эти направление «a» и направление «b», расположена параллельно плоскости апертуры первичного рефлектора 31. На фиг. 3a, расположены две решетки 40 пассивных излучателей, чтобы соответственно формировать нули сигнала в разных заданных диапазонах направлений. Следует понимать, что в рассматриваемом варианте настоящей заявки количество решеток 40 пассивных излучателей ничем специально не ограничено, так что это количество решеток 40 пассивных излучателей может быть установлено на основе фактических требований. Например, количество решеток 40 пассивных излучателей может быть равно одной, двум или трем. Например, такая решетка 40 пассивных излучателей располагается в области, в которой рассматриваемая антенна может генерировать сигнал помех.

В одном из являющихся опциями технических решений, решетка 40 пассивных излучателей может представлять собой нерегулируемую решетку пассивных излучателей. В конструкции, показанной на фиг. 4, решетка 40 пассивных излучателей содержит несколько расположенных в виде матрицы металлических площадок 42, эти металлические площадки 42 расположены в строках матрицы вдоль направления «a», и расположены в столбцах матрицы вдоль направления «b», и металлические площадки 42 в каждом столбце матрицы расположены «в столбик» вдоль направления «a», как показывает цифровое позиционное обозначение 44 на фиг. 4. В каждом столбце матрицы металлических площадок 42 соседние металлические площадки 42 соединены с использованием компонента 43a с полным сопротивлением. Например, в каждом столбце матрицы металлических площадок 42 эти металлические площадки 42 соединены с использованием компонента с полным сопротивлением, имеющим фиксированную величину, например, одного из компонентов - конденсатора, индуктивного элемента или резистора, либо какой-то комбинации таких компонентов.

Во время работы решетки 40 пассивных излучателей, когда сигнал (электромагнитная волна), отраженный первичным рефлектором 31, падает на эту решетку 40 пассивных излучателей, в такой решетке 40 пассивных излучателей возбуждается поверхностный ток. Этот поверхностный ток можно регулировать посредством соответствующего проектирования размеров металлических площадок 42 и промежутков между ними, а также компонента с полным сопротивлением, с целью повлиять на диаграмму направленности последующего излучения и реализовать управление лучом, так что антенна формирует нулевую точку в заданном диапазоне направлений и уменьшает эффект распространения сигнала в этой области.

В одном из являющихся опциями технических решений, направление расположения (ориентация) каждого столбика матрицы металлических площадок 42 может отклоняться на заданный конкретный угол, такой как 1°, 3°, 5° или 10°, от направления «a».

В одном из являющихся опциями технических решений, металлическая площадка 42 может представлять собой прямоугольную металлическую площадку. Конечно, конкретная форма металлической площадки 42 в настоящей заявке ничем специально не ограничена, так что в качестве альтернативы могут быть использованы металлические площадки другой формы, такой как овальная форма или круглая форма.

В одном из являющихся опциями технических решений, решетка 40 пассивных излучателей дополнительно содержит диэлектрический слой 41, а металлические площадки 42 и компонент 43a с полным сопротивлением расположены на этом диэлектрическом слое 41. Диэлектрический слой 41 изготавливают с использованием проницаемого для сигнала изоляционного материала, например, он может быть изготовлен с использованием обычного материала, такого как пластмасса или волокнистый материал. В настоящей заявке это ничем специально не ограничено. При изготовлении решетки 40 пассивных излучателей может быть использована технология, аналогичная технологии гибридно-интегральных схем, когда компонент с полным сопротивлением припаивают после изготовления металлического рисунка на диэлектрическом слое 41, либо эта решетка может быть изготовлены в форме однокристальной интегральной схемы, когда все части создают интегрально.

Поверхностный ток, генерируемый решеткой 40 пассивных излучателей, зависит от размера металлических площадок 42 в этой решетке 40 пассивных излучателей, промежутков между металлическими площадками 42, величины полного сопротивления компонента 43a с полным сопротивлением и позиции этой решетки 40 пассивных излучателей. Когда все детали расположены конкретным образом, различные нулевые состояния, которые можно формировать с использованием различных параметров решетки 40 пассивных излучателей, могут быть получены путем решения системы уравнений Максвелла в пространстве. К параметрам решетки 40 пассивных излучателей относятся: размер одной металлической площадки 42 и промежутка между площадками, величина полного сопротивления соединения (компонента с полным сопротивлением), позиция в антенне и другие подобные характеристики. Когда решетка 40 пассивных излучателей представляет собой решетку пассивных излучателей с нерегулируемым полным сопротивлением, использование такой решетки пассивных излучателей позволяет реализовать нуль сигнала антенны в заданном диапазоне направлений.

В приведенном выше описании для рассмотрения использован пример, в котором предлагаемая антенна служит в качестве передающей антенны. Когда антенна служит в качестве приемной антенны, принципы действия остаются тем же, а изменяются только направления передачи сигналов.

Из приведенного выше описания можно понять, что в соответствии с техническим решением, предлагаемым в настоящей заявке, решетка пассивных излучателей изменяет форму распределения сигнала антенны в заданном диапазоне направлений, так что эта антенна формирует нулевую величину сигнала в этом заданном диапазоне направлений, что изменяет диаграмму направленности антенны, тем самым избегая взаимных помех между базовыми станциями связи и повышая эффективность связи между этими базовыми станциями. В дополнение к этому, такое изменение не требует обращения к другой антенне, так что можно избежать помех, регулируя только одну антенну.

На фиг. 5 показана другая конструкция антенны. Значения цифровых позиционных обозначений, показанных на фиг. 5, даны в описании таких же цифровых позиционных обозначений, представленных на фиг. 3a. Например, на фиг. 5 показан другой способ регулирования нуля. Разница между антенной, показанной на фиг. 5, и антенной, показанной на фиг. 3a, состоит в том, что в антенне, показанной на фиг. 5, решетка 40 пассивных излучателей представляет собой решетку пассивных излучателей с регулируемым полным сопротивлением. Когда имеется несколько заданных диапазонов направлений, решетка 40 пассивных излучателей может представлять собой решетку пассивных излучателей с регулируемым полным сопротивлением, и эта решетка 40 пассивных излучателей формирует нуль для сигнала в одном или в некоторых из совокупности нескольких заданных диапазонов направлений. Управление решеткой 40 пассивных излучателей может, в частности, осуществляться с использованием устройства управления. Например, когда необходимо сформировать нуль в одном или в некоторых заданных диапазонах направлений, устройство управления может быть конфигурировано для управления решеткой 40 пассивных излучателей с целью изменения формы распределения сигнала и создания нуля сигнала в одном или в некоторых заданных диапазонах направлений для сигнала, передаваемого фидером 20. Например, когда в рассматриваемой области нуль не требуется, устройство управления может быть конфигурировано для управления решеткой 40 пассивных излучателей таким образом, чтобы не изменять форму распределения сигнала в заданном диапазоне направлений, для сигнала, передаваемого фидером 20. Совокупность указанных некоторых заданных диапазонов направлений может содержать, не ограничиваясь этим, два или три заданных диапазона направлений.

В одном из являющихся опцией технических решений, устройство управления может быть расположено в модуле 10 обработки сигнала. Этот модуль 10 обработки сигнала может представлять собой внутренний модуль, наружный модуль или полностью наружный модуль. Этот внутренний модуль, наружный модуль или полностью наружный модуль соединен с фидером 20. Устройство управления может представлять собой схему управления во внутреннем модуле, наружном модуле или полностью наружном модуле. Внутренний модуль может функционировать главным образом для осуществления доступа к сервисам, мультиплексирования, модуляции и демодуляции и других подобных функций, и преобразовывать сигнал сервиса в модулированный аналоговый сигнал промежуточной частоты внутри помещения. Наружный модуль функционирует главным образом для осуществления преобразования частоты и усиления сигналов, реализации преобразования между сигналами промежуточной частоты и высокочастотными сигналами, и осуществления преобразования частоты между высокочастотными сигналами и сигналами промежуточной частоты и усиления сигналов до требуемого уровня мощности вне помещения. В альтернативном варианте может быть использован полностью наружный модуль. Этот полностью наружный модуль представляет собой интегрированный модуль, имеющий функции IDU (In Door Unit, внутренний модуль) и ODU (Out Door Unit, наружный модуль).

На фиг. 6 представлена упрощенная схема конструкции конкретной решетки 40 пассивных излучателей. Эта решетка 40 пассивных излучателей содержит несколько расположенных в виде матрицы металлических площадок 42, эти расположенные в виде матрицы металлические площадки 42 составляют строки, протяженные в направлении «a», и столбцы, протяженные в направлении «b», металлические площадки 42 в каждом столбце матрицы составляют столбец, протяженный в первом направлении (направление «a»), как показывает цифровое позиционное обозначение 43 на фиг. 6. Более того, в каждом столбце матрицы металлических площадок 42 соседние металлические площадки 42 соединены с использованием компонента 43b с регулируемым полным сопротивлением. Например, такой компонент 43b с регулируемым полным сопротивлением может представлять собой диод с переменной емкостью, PIN-транзистор или микроэлектромеханический (MEMS) переключатель.

В одном из являющихся опциями технических решений, направление протяженности каждого столбца матрицы металлических площадок 42 может отклоняться на заданный угол, такой как 1°, 3°, 5° или 10°, от направления «a».

В одном из являющихся опциями технических решений, металлические площадки 42 могут представлять собой прямоугольные металлические площадки. Конечно, конкретная форма металлической площадки 42 в настоящей заявке ничем специально не ограничена, так что в качестве альтернативы могут быть использованы металлические площадки другой формы, такой как овальная форма или круглая форма.

В одном из являющихся опциями технических решений, решетка 40 пассивных излучателей дополнительно содержит слой 41 диэлектрика, так что металлические площадки 42 и компонент 43b с регулируемым полным сопротивлением расположены на этом слое 41 диэлектрика. Слой 41 диэлектрика изготовлен из проницаемого для сигнала изоляционного материала, например, он может быть изготовлен с использованием таких распространенных материалов как пластмасса или волокнистый материал. В настоящей заявке это ничем специально не ограничено. Как можно понять из вида сбоку решетки 40 пассивных излучателей, показанного на фиг. 7, при изготовлении решетки 40 пассивных излучателей может быть использована технология гибридно-интегральных схем, в соответствии с которой компонент с полным сопротивлением припаивают после создания металлического рисунка на поверхности слоя 41 диэлектрика, либо может быть использована технология монолитных интегральных схем, т.е. все части формируют интегрально.

Во время работы решетки 40 пассивных излучателей, когда сигнал (электромагнитная волна), передаваемый первичным рефлектором 31, падает на решетку 40 пассивных излучателей, в этой решетке 40 пассивных излучателей возбуждается поверхностный ток. Этот поверхностный ток можно регулировать посредством соответствующего проектирования размера и промежутка металлических площадок 42 и компонента 43b с регулируемым полным сопротивлением, чтобы повлиять на диаграмму направленности последующего излучения и осуществить управление лучом таким образом, что антенна будет формировать нуль в заданном диапазоне направлений и уменьшит распространение сигнала в этой области. Из приведенного выше описания можно понять, что поверхностный ток, генерируемый решеткой 40 пассивных излучателей, зависит от размера металлических площадок 42 в решетке 40 пассивных излучателей, промежутка между этими металлическими площадками 42, величины полного сопротивления компонента с полным сопротивлением и позиции этой решетки 40 пассивных излучателей. Когда указанные части расположены специфичным образом, различные нулевые состояния, формируемые при разных значениях параметров решетки 40 пассивных излучателей, могут быть получены путем решения системы уравнений Максвелла в пространстве (существующая хорошо разработанная технология). К параметрам решетки 40 пассивных излучателей относятся: размер единичной металлической площадки 42 и промежутка между площадками, величина полного сопротивления соединения, расположение (позиция) антенны и другие подобнее параметры. Когда решетка 40 пассивных излучателей представляет собой решетку пассивных излучателей с регулируемым полным сопротивлением, положение нулевой точки можно регулировать путем изменения величины полного сопротивления компонента 43b с регулируемым полным сопротивлением.

В одном из являющихся опцией технических решений, величину полного сопротивления компонента 43b с регулируемым полным сопротивлением можно регулировать с использованием устройства управления. Это устройство управления конфигурировано для управления величиной полного сопротивления компонента 43b с регулируемым полным сопротивлением и управления, посредством управления величиной полного сопротивления компонента 43b с регулируемым полным сопротивлением, решеткой 40 пассивных излучателей для формирования нуля распределения сигнала в одном или некоторых из совокупности нескольких заданных диапазонов направлений для сигнала, передаваемого фидером 20. Это устройство управления далее конфигурировано для управления величиной полного сопротивления компонента 43b с регулируемым полным сопротивлением и управления, посредством управления величиной полного сопротивления компонента с регулируемым полным сопротивлением, решеткой 40 пассивных излучателей таким образом, чтобы не создавать нуль сигнала в одном или в некоторых из совокупности нескольких диапазонов направлений для сигнала, передаваемого фидером 20. Из приведенного выше описания можно понять, что устройство управления может позволить, путем управления компонентом 43b с регулируемым полным сопротивлением, чтобы решетка 40 пассивных излучателей была «прозрачной» или формировала нуль. «Прозрачность» означает, что решетка 40 пассивных излучателей не изменяет форму распределения сигнала, передаваемого фидером 20, сигнал, передаваемый первичным рефлектором 31, может прямо проходить сквозь решетку 40 пассивных излучателей, и решетка 40 пассивных излучателей в таком случае не изменяет форму распределения сигнала от антенны.

На фиг. 8 представлена упрощенная схема конструкции другой антенны. Решетка 40 пассивных излучателей, представленная на фиг. 8, может использовать решетку пассивных излучателей, показанную на фиг. 4 или на фиг. 7. Конкретная конструкция решетки пассивных излучателей здесь снова рассмотрена не будет. Каждая решетка 40 пассивных излучателей фиксировано соединена с первичным рефлектором 31 с использованием кронштейна 70. Решетка 40 пассивных излучателей может быть расположена в различных позициях в антенне, например, внутри или вне антенного обтекателя. Когда решетка 40 пассивных излучателей расположена внутри антенного обтекателя, эта решетка пассивных излучателей может также поддерживаться в пространстве с использованием кронштейна 70. В таком случае внутри антенного обтекателя находится камера, куда помещают решетку 40 пассивных излучателей. Конструкция для случая, когда решетка 40 пассивных излучателей располагается вне антенного обтекателя, показана на фиг. 8. Кронштейн 70 находится в пространстве, закрытом закрывающей пластиной 60 и прикреплен к этой закрывающей пластина 60, а дальний от закрывающей пластины 60 конец кронштейна 70 фиксировано соединен с решеткой 40 пассивных излучателей. Кронштейн 70 может быть соединен с закрывающей пластиной 60 и решеткой 40 пассивных излучателей с использованием соединительного элемента, такого как резьбовой соединительный элемент (болт или винт) или защелка, либо кронштейн 70 может быть соединен с закрывающей пластиной 60 и решеткой 40 пассивных излучателей посредством склеивания, сварки или другим подобным способом.

В альтернативном техническом решении кронштейн 70 является регулируемым кронштейном, чтобы можно было регулировать позицию решетки 40 пассивных излучателей. Например, кронштейн 70 представляет собой кронштейн, втягиваемый в первом направлении (направление «a»), так что это первое направление параллельно плоскости апертуры первичного рефлектора 31. Например, кронштейн 70 может представлять собой общеупотребительную структуру, втягиваемую в заданном направлении, такую как телескопический стержень, пневматический цилиндр или гидравлический цилиндр. Когда кронштейн 70 растягивают, решетку 40 пассивных излучателей можно переместить в позицию ближе к центру первичного рефлектора 31. Когда кронштейн 70 втягивают, решетка 40 пассивных излучателей может быть перемещена в позицию ближе к закрывающей пластине 60. Регулируя позицию решетки 40 пассивных излучателей, можно изменять область, в которой антенна создает нуль распределения сигнала. Например, в процессе размещения базовых станций, когда позиция какой-либо базовой станции изменяется, или относительное расположение между базовыми станциями является неопределенным, прежде чем эти базовые станции будут установлены на свои места, тогда после установки базовых станций на места можно отрегулировать позицию решетки 40 пассивных излучателей для изменения области, в которой антенна формирует нуль сигнала, с целью уменьшения помех между этими базовыми станциями и повышения эффективности связи между базовыми станциями.

В одном из являющихся опциями технических решений, кронштейн 70 представляет собой регулируемый по трем координатам кронштейн, так что этот кронштейн 70 можно втягивать в направлении «a», направлении «b» и направлении «z», перпендикулярном направлению «a» и направлению «b», с целью дальнейшего повышения гибкости регулирования решетки 40 пассивных излучателей, тем самым реализуя нулевую точку антенны в разных заданных диапазонах направлений и повышая эффективность связи между антеннами. Кронштейн 70 может использовать известную конструкцию, например, он может представлять собой кронштейн с тремя телескопическими стержнями, или другой известный кронштейн, который можно регулировать в направлениях трех координатный осей, что может применяться в этом варианте настоящей заявки.

Когда кронштейн 70 является регулируемым кронштейном, этим кронштейном 70 также можно управлять с использованием указанного устройства управления. В таком случае устройство управления, в частности, управляет компонентом 43b с регулируемым полным сопротивлением с использованием соотношения отображения, сохраняемого в устройстве управления. В этом устройстве управления сохраняют соответствие между несколькими заданными диапазонами направлений и весовыми коэффициентами компонента с регулируемым полным сопротивлением в решетке пассивных излучателей. Это соответствие в конечном итоге представлено в виде таблицы отображения между разными нулевыми точками и различными весовыми коэффициентами. Процедура установления соотношения отображения иллюстрирована на фиг. 9. Дальнейшее описывает подробности со ссылками на фиг. 9.

Во-первых, хотя имеется много регулируемых параметров для реализации нулевой точки в настоящей заявке, здесь выбраны, например, два основных параметра в качестве объектов регулирования. Первый объект регулирования характеризуется тем, что устройство управления регулирует полное сопротивление компонента 43b с регулируемым полным сопротивлением, и это устройство управления осуществляет управление величиной полного сопротивления компонента 43b с регулируемым полным сопротивлением с использованием уровня генерируемого постоянного тока. Второй объект регулирования (является опцией) характеризуется тем, что кронштейн 70 управляет позицией решетки 40 пассивных излучателей.

Во-вторых, для разных напряжений смещения постоянного тока, генерируемых устройством управления, величины полного сопротивления, соответствующие этим разным напряжениям смещения постоянного тока, могут быть получены на основе руководства по эксплуатации выбранного компонента 43b с регулируемым полным сопротивлением. В дополнение к этому, кронштейн 70 может регулировать позицию и угол пространственного расположения решетки 40 пассивных излучателей. Общая электромагнитная модель может быть установлена с использованием множества весовых коэффициентов (величина полного сопротивления соединения и положение в пространстве) в сочетании с другими фиксированными параметрами (такими как диэлектрический материал в решетке 40 пассивных излучателей, размер и промежуток между металлическими площадками 42 и конфигурация параболической антенны). Диаграмму направленности и нулевое состояние при выбранных весовых коэффициентах получают путем решения системы уравнений Максвелла в пространстве (известная хорошо разработанная технология).

Затем процедуру повторяют для получения нулевых состояний при различных весовых коэффициентах. В дополнение к этому, определяют «весовые коэффициенты прозрачности», иными словами, набор весовых коэффициентов, при которых решетка 40 пассивных излучателей является прозрачной для электромагнитной волны и не функционирует для подавления электромагнитной волны.

Наконец, полученные результаты фильтруют для выбора нулевого состояния, удовлетворяющего требованиям, и соответствующих весовых коэффициентов. Таким образом, установлено соотношение между весовыми коэффициентами и нулевыми точками.

Когда антенна используется и не генерирует помех, может быть активизирован весовой коэффициент «прозрачности». В таком случае решетка 40 пассивных излучателей является прозрачной для электромагнитной волны и оказывает незначительное влияние на сигнал антенны в главном лепестке диаграммы направленности. Когда антенна генерирует помехи, может быть активизирован с использованием устройства управления весовой коэффициент «нуля», так что сигнал антенны в главном лепестке уменьшается незначительно, а эффект нуля очевидно усиливается. Положение нулевой точки зависит от выбора весовых коэффициентов.

Для лучшего понимания изложенных выше принципов работы один из вариантов настоящей заявки предлагает далее способ использования антенны. Антенна может представлять собой антенну, описываемую в каком-либо одном из приведенных выше технических решений, а способ содержит следующие этапы.

Этап 1: Определение, что антенна генерирует помехи в заданном диапазоне направлений.

В частности, диапазон возможных помех может быть определен с использованием позиций, когда базовые станции связи установлены на свои места, или когда эти базовые станции используются, тот факт, что в каком-то диапазоне происходит генерация помехи, определяют с использованием передаваемого или принимаемого сигнала. Этап 1 является опцией. В конкретной ситуации расположения антенн, следует ли выполнять этап 1, можно выбрать на основе требований.

Этап 2: Формирование, с использованием решетки пассивных излучателей, нуля в заданном диапазоне направлений для сигнала, передаваемого рассматриваемой антенной.

В частности, когда антенна базовой станции связи генерирует помехи в фиксированном заданном диапазоне направлений, решетка пассивных излучателей, которая может формировать нуль для сигнала в этом заданном диапазоне направлений, может быть установлена непосредственно в антенне.

Когда антенна базовой станции связи генерирует помехи в переменном заданном диапазоне направлений, иными словами, когда базовая станция связи собрана, заданный диапазон направлений, в котором происходит генерация помех, оказывается не определен, и имеется несколько областей, в которых происходит генерация помех, может быть использован следующий способ:

(1) когда имеется несколько заданных диапазонов направлений, использование решетки пассивных излучателей с регулируемым полным сопротивлением в качестве решетки пассивных излучателей; и

(2) регулирование позиции решетки пассивных излучателей, и/или регулирование полного сопротивления решетки пассивных излучателей, для формирования нуля сигнала в одном или в некоторых из совокупности нескольких заданных диапазонов направлений для сигнала, передаваемого антенной.

В частности, указанные один или некоторые заданные диапазоны направлений представляют собой найденный диапазон, в котором происходит генерация помех, когда антенна используется в указанных нескольких заданных диапазонах направлений, где могут существовать помехи. В процессе конкретной регулировки можно регулировать позицию решетки пассивных излучателей или величину полного сопротивления решетки пассивных излучателей, либо можно регулировать и позицию, и величину полного сопротивления решетки пассивных излучателей.

Например, для формирования нуля для передаваемого антенной сигнала в одном или некоторых из совокупности нескольких заданных диапазонов направлений регулируют только полное сопротивление в решетке пассивных излучателей. Конкретная процедура регулировки содержит:

определение, на основе сохраненного соответствия между несколькими заданными диапазонами направлений и весовыми коэффициентами компонента с регулируемым полным сопротивлением в решетке пассивных излучателей при формировании нуля сигнала, соответствующей величины полного сопротивления компонента с регулируемым полным сопротивлением в решетке пассивных излучателей, когда происходит формирование нуля сигнала в одном или некоторых заданных диапазонах направлений; и

регулирование полного сопротивления компонента с регулируемым полным сопротивлением в решетке пассивных излучателей на основе найденной соответствующей величины полного сопротивления этого компонента с регулируемым полным сопротивлением в решетке пассивных излучателей, когда происходит формирование нуля сигнала в указанных одном или некоторых заданных диапазонах направлений.

Подробности приведены в соответствующем описании Фиг. 9. Диаграмму направленности и нулевое состояние в соответствии с найденными весовыми коэффициентами получают посредством решения системы уравнений Максвелла в пространстве. Затем процедуру повторяют для получения нулевых состояний при других весовых коэффициентах. Наконец, полученные результаты фильтруют для выбора нулевого состояния удовлетворяющего требованиям, и соответствующих весовых коэффициентов. Таким образом, установлено соотношение между весовыми коэффициентами и нулевыми точками. Указанное соответствие делает удобной регулировку величины полного сопротивления в решетке пассивных излучателей.

В одном из являющихся опциями технических решений, способ далее содержит поиск «весового коэффициента прозрачности» при решении системы уравнений Максвелла, иными словами, весовых коэффициентов, соответствующих ситуации, когда решетка пассивных излучателей прозрачна для электромагнитной волны и не осуществляет подавление этой электромагнитной волны. Когда антенна не генерирует помех в одном или некоторых из совокупности нескольких заданных диапазонов направлений, решеткой пассивных излучателей управляют таким образом, чтобы не формировать нуль для сигнала в заданном диапазоне направлений, например, как в следующем сценарии: Когда базовая станция связи используется, происходит генерация помех в заданном диапазоне направлений. Однако поскольку позиция, в которой располагается базовая станция связи, изменяется, или исчезает сигнал, генерирующий помехи, может быть использован «весовой коэффициент прозрачности» для исключения нуля сигнала, формируемого решеткой пассивных излучателей для сигнала в заданном диапазоне направлений.

Из приведенного выше описания можно понять, что в антенне, предлагаемой в рассматриваемом варианте настоящей заявки, решетка пассивных излучателей изменяет форму распределения сигнала антенны в заданном диапазоне направлений, так что антенна формирует нуль сигнала в этом заданном диапазоне направлений, что изменяет диаграмму направленности антенны, тем самым избегая взаимных помех между базовыми станциями связи и повышая эффективность связи между этими базовыми станциями. В дополнение к этому, такое изменение не требует ссылок на другую антенну, так что помех можно избежать, регулируя только одну антенну.

Для способствования пониманию эффекта решетки пассивных излучателей в настоящей заявке, дальнейшее описывает решетку пассивных излучателей со ссылками на графики результатов моделирования, показанные на фиг. 10 - фиг. 13. Сначала обратимся к фиг. 10. Сплошная линия на фиг. 10 показывает форму излучения (диаграмму направленности) антенны без решетки пассивных излучателей, что показывает диаграмму направленности антенны, работающей в отсутствие решетки пассивных излучателей. На фиг. 11 представлен график результатов моделирования антенны, содержащей решетку пассивных излучателей. Пунктирная линия на фиг. 11 показывает волну сигнала, прошедшую через решетку пассивных излучателей. На фиг. 11 показана форма диаграммы направленности антенны, когда решетка пассивных излучателей использует весовой коэффициент прозрачности. Из сравнения между фиг. 10 и фиг. 11 можно понять, что когда решетка пассивных излучателей использует весовой коэффициент прозрачности, влияние этой решетки на главный лепесток диаграммы направленности меньше 0.3 дБ, так что этот главный лепесток почти не затронут. На фиг. 12 показан график результата моделирования, когда устройство управления применяет весовой коэффициент 1 для нуля. На фиг. 13 показан график результата моделирования, когда устройство управления применяет весовой коэффициент 2 для нуля. Из фиг. 12 и фиг. 13 можно понять, что при применении весовых коэффициентов для формирования нуля антенна генерирует очевидную нулевую точку в пределах 30°. Результаты моделирования показывают, что уменьшение главного лепестка не превышает 1 дБ, эффект нуля усилен более чем на 30 дБ, а уровень нулевой точки составляет - 70 дБ относительно главного лепестка (моделирование осуществлялось с использованием антенны с небольшой апертурой в качестве примера). В дополнение к этому, разные весовые коэффициенты соответствуют различным нулевым состояниям.

Из приведенного выше описания можно понять, что в антенне, предлагаемой в настоящей заявке, нуль распределения сигнала антенны можно регулировать с использованием решетки пассивных излучателей. Когда антенна используется в сценариях, показанных на фиг. 1 и фиг. 2, позицией решетки пассивных излучателей или величиной полного сопротивления соединений можно управлять для регулирования антенны с целью осуществления нуля сигнала в требуемой области, тем самым уменьшая помехи между антеннами. В дополнение к этому, нет необходимости ссылаться на позицию другой базовой станции, так что регулирование можно осуществлять с использованием только одной собственной антенны, тем самым повышая степень свободы при выборе места для расположения базовой станции.

Настоящая заявка далее предлагает базовую станцию связи, обозначенную на фиг. 1 и фиг. 2 как базовая станция 1, базовая станция 2, базовая станция 3 или базовая станция 4. Базовая станция связи содержит корпус с размещенной в нем аппаратурой и антенну, которая описана в одном из приведенных выше технических решений и установлена на корпусе базовой станции. Решетка пассивных излучателей изменяет форму распределения сигнала антенны в заданном диапазоне направлений, так что антенна формирует нуль сигнала в заданном диапазоне направлений, что изменяет диаграмму направленности антенны, тем самым избегая взаимных помех между базовыми станциями связи и повышая эффективность связи между этими базовыми станциями связи. В дополнение к этому, такое изменение не требует ссылки на другую антенну, так что помех можно избежать, регулируя только одну антенну.

Настоящая заявка далее предлагает систему связи. Как показано на фиг. 1 или фиг. 2, эта система связи содержит первую базовую станцию, вторую базовую станцию и третью базовую станцию. Первая базовая станция конфигурирована для передачи сигнала в адрес второй базовой станции и третьей базовой станции, а антенна, описываемая в каком-либо одном из приведенных выше технических решений, расположена на первой базовой станции. Решетка пассивных излучателей изменяет форму распределения сигнала антенны в заданном диапазоне направлений, так что антенна формирует нуль сигнала в этом заданном диапазоне направлений, что изменяет диаграмму направленности антенны, тем самым избегая взаимных помех между базовыми станциями связи и повышая эффективность связи между этими базовыми станциями связи. В дополнение к этому, такое изменение не требует ссылки на другую антенну, так что помех можно избежать, регулируя только одну антенну.

Приведенное выше описание представляет просто конкретные варианты реализации настоящей заявки и не имеет целью ограничить объем защиты настоящей заявки. Любые вариации и замены, легко находимые специалистом в рассматриваемой области в пределах технического объема, предлагаемого в настоящей заявке, попадают в объем защиты настоящей заявки. Поэтому объем защиты настоящей заявки следует считать объемом защиты Формулы изобретения.

Изобретение относится к области технологий связи. Антенна содержит фидер, решетку пассивных излучателей и первичный рефлектор. Этот первичный рефлектор конфигурирован для передачи сигнала от фидера. Решетка пассивных излучателей конфигурирована для формирования нуля сигнала в заданном диапазоне направлений. Во время использования эта решетка пассивных излучателей изменяет форму распределения сигнала, передаваемого фидером, и формирует нуль сигнала в указанном заданном диапазоне направлений. Такая решетка пассивных излучателей изменяет форму распределения сигнала антенны в заданном диапазоне направлений таким образом, что антенна формирует нулевую величину сигнала в этом заданном диапазоне направлений, что изменяет диаграмму направленности антенны, тем самым избегая взаимных помех между базовыми станциями связи, таким образом, регулируя только одну антенну можно избежать внутриканальных помех между антеннами и повысить эффективность связи между этими базовыми станциями связи. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Антенна, содержащая фидер, решетку пассивных излучателей и первичный рефлектор, в которой

первичный рефлектор конфигурирован для передачи сигнала от фидера;

решетка пассивных излучателей конфигурирована для формирования нуля сигнала в заданном диапазоне направлений;

в которой решетка пассивных излучателей представляет собой решетку пассивных излучателей с регулируемым полным сопротивлением, имеется несколько заданных диапазонов направлений, и эта решетка пассивных излучателей конфигурирована для формирования нуля сигнала в одном или в некоторых из нескольких заданных диапазонов направлений, и указанная решетка пассивных излучателей содержит несколько расположенных в виде матрицы металлических площадок, в которой в каждом столбце металлических площадок соседние металлические площадки соединены с использованием компонента с регулируемым полным сопротивлением; или

в которой указанная решетка пассивных излучателей представляет собой решетку пассивных излучателей с нерегулируемым полным сопротивлением, в которой указанная решетка пассивных излучателей содержит несколько расположенных в виде матрицы металлических площадок, в которой в каждом столбце матрицы металлических площадок соседние металлические площадки соединены с использованием компонента с полным сопротивлением, величина полного сопротивления которого является нерегулируемой.

2. Антенна по п. 1, в которой

передающий сигнал конец фидера обращен к первичному рефлектору, и сигнал, передаваемый фидером, отражается непосредственно этим первичным рефлектором; или

антенна дополнительно содержит вторичный рефлектор, вложенный в первичный рефлектор, передающий сигнал конец фидера обращен ко вторичному рефлектору, и этот вторичный рефлектор конфигурирован для отражения, на первичный рефлектор, сигнала, переданного фидером.

3. Антенна по п. 1, дополнительно содержащая устройство управления, в которой это устройство управления конфигурировано для управления решеткой пассивных излучателей с целью формирования нуля сигнала в одном или некоторых из совокупности нескольких заданных диапазонов направлений.

4. Антенна по п. 1, в которой направление ориентации каждого столбца матрицы металлических площадок представляет собой направление от края боковой стенки первичного рефлектора к центру этого первичного рефлектора.

5. Антенна по какому-либо одному из пп. 1-4, в которой, когда антенна содержит устройство управления, это устройство управления конфигурировано для управления величиной полного сопротивления компонента с регулируемым полным сопротивлением и управления, посредством управления величиной полного сопротивления компонента с регулируемым полным сопротивлением, решеткой пассивных излучателей для формирования нуля сигнала в одном или некоторых из совокупности нескольких заданных диапазонов направлений.

6. Антенна по какому-либо одному из пп. 1-5, в которой указанное устройство управления дополнительно конфигурировано для управления величиной полного сопротивления компонента с регулируемым полным сопротивлением и управления, посредством управления величиной полного сопротивления компонентов с регулируемым полным сопротивлением, решеткой пассивных излучателей таким образом, чтобы не формировать нуль сигнала в одном или некоторых из совокупности нескольких заданных диапазонов направлений.

7. Антенна по п. 5 или 6, в которой указанное устройство управления сохраняет соответствие между несколькими заданными диапазонами направлений и весовыми коэффициентами компонента с регулируемым полным сопротивлением в решетке пассивных излучателей, когда происходит формирование нуля сигнала.

8. Антенна по какому-либо одному из пп. 1-7, в которой указанный компонент с регулируемым полным сопротивлением представляет собой диод с переменной емкостью, PIN-транзистор или микроэлектромеханический (MEMS) переключатель.

9. Антенна по какому-либо одному из пп. 1-8, в которой указанная решетка пассивных излучателей фиксированно соединена с первичным рефлектором с использованием кронштейна.

10. Антенна по п. 9, в которой на первичном рефлекторе установлена закрывающая пластина, и эта закрывающая пластина фиксированно соединена с концом первичного рефлектора, дальним от фидера; и

указанный кронштейн расположен на закрывающей пластине.

11. Антенна по п. 9 или 10, в которой указанный кронштейн представляет собой регулируемый кронштейн.

12. Антенна по п. 11, в которой указанный кронштейн представляет собой кронштейн, втягиваемый в первом направлении, где это первое направление параллельно плоскости апертуры первичного рефлектора.

13. Способ использования антенны, содержащий:

определение, что антенна генерирует помехи в заданном диапазоне направлений;

формирование, с использованием решетки пассивных излучателей, нуля сигнала в указанном заданном диапазоне направлений для сигнала, передаваемого антенной, в котором этот способ дополнительно содержит:

когда имеется несколько заданных диапазонов направлений, использование решетки пассивных излучателей с регулируемым полным сопротивлением в качестве решетки пассивных излучателей, в котором решетка пассивных излучателей конфигурирована для формирования нуля сигнала в одном или в некоторых из нескольких заданных диапазонов направлений, и указанная решетка пассивных излучателей содержит несколько расположенных в виде матрицы металлических площадок, в котором в каждом столбце металлических площадок соседние металлические площадки соединены с использованием компонента с регулируемым полным сопротивлением; и

регулирование позиции решетки пассивных излучателей и/или регулирование полного сопротивления решетки пассивных излучателей с целью формирования нуля сигнала в одном или некоторых из совокупности нескольких заданных диапазонов направлений для сигнала, передаваемого антенной.

14. Способ использования по п. 13, в котором процедура регулирования полного сопротивления решетки пассивных излучателей с целью формирования нуля сигнала в одном или некоторых из совокупности нескольких заданных диапазонов направлений для сигнала, передаваемого антенной, содержит в частности:

определение, на основе сохраненного соответствия между несколькими заданными диапазонами направлений и весовыми коэффициентами компонента с регулируемым полным сопротивлением в решетке пассивных излучателей, когда происходит формирование нуля сигнала, соответствующей величины полного сопротивления компонента с регулируемым полным сопротивлением в решетке пассивных излучателей, когда происходит формирование нуля сигнала в одном или некоторых заданных диапазонах направлений; и

регулирование полного сопротивления компонента с регулируемым полным сопротивлением в решетке пассивных излучателей на основе найденной соответствующей величины полного сопротивления компонента с регулируемым полным сопротивлением в решетке пассивных излучателей, когда происходит формирование нуля в одном или некоторых заданных диапазонах направлений.

15. Способ использования по п. 13 или 14, в котором этот способ дополнительно содержит:

когда антенна не генерирует помех в одном или некоторых из совокупности нескольких заданных диапазонов направлений, управление решеткой пассивных излучателей таким образом, чтобы не формировать нуль распределения для сигнала в таком заданном диапазоне направлений.

16. Базовая станция связи, содержащая корпус базовой станции и антенну, расположенную на этом корпусе базовой станции в соответствии с каким-либо одним из пп. 1-12.