Настраиваемая двухантенная система для работы во множестве частотных диапазонов

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в беспроводных системах связи. Устройство беспроводной связи содержит передающую антенну с первым настраиваемым элементом для изменения первого частотного диапазона передачи, относящегося к первому режиму связи, на второй частотный диапазон передачи, относящийся к первому режиму связи или ко второму режиму связи, причем блок управления управляет первым настраиваемым элементом в передающей антенне для передач, при этом передающая антенна настраивается на второй частотный диапазон передачи, и приемную антенну со вторым настраиваемым элементом для изменения первого частотного диапазона приема, относящегося к первому режиму связи, на второй частотный диапазон приема, относящийся к первому режиму связи или ко второму режиму связи, причем отдельный блок управления управляет вторым настраиваемым элементом в приемной антенне для приемов, при этом и передающую, и приемную антенны настраивают на второй частотный диапазон приема на основе определения устройством одного или более из отношения сигнал-шум (SNR), частоты ошибочных кадров (FER) и частоты ошибочных битов (BER), относящихся ко второму частотному диапазону передачи и приема соответственно. 7 н. и 16 з.п. ф-лы, 14 ил.

 

Область техники

Настоящая заявка относится в целом к области связи и, в частности, к настраиваемой двухантенной системе.

Уровень техники

Устройства беспроводной связи, такие как мобильные телефоны, могут иметь одну антенну для передачи и приема сигналов. Желание поддерживать множество частотных диапазонов и множество стандартов беспроводной связи может потребовать увеличения размера имеющейся антенны или установки дополнительных антенн. Эти варианты представляют сложности для новейших беспроводных устройств с небольшими размерами.

Краткое описание чертежей

На фиг.1A приведена система с одной приемопередающей антенной.

На фиг.1B приведена система с множеством приемопередающих антенн.

На фиг.1C приведена система с отдельными ненастраиваемыми передающей и приемной антеннами.

На фиг.2A приведено устройство с двумя настраиваемыми антеннами в соответствии с вариантом осуществления настоящей заявки.

На фиг.2B приведено устройство с множеством настраиваемых антенн, которые могут обеспечить многообразие передачи и (или) приема.

На фиг.3A приведена частотная характеристика антенны с точки зрения мощности отраженного сигнала для частотного диапазона передачи и приема в системе, приведенной на фиг.1A.

На фиг.3B приведена частотная характеристика антенн с точки зрения мощности отраженного сигнала для частотных диапазонов передачи и приема в системе, приведенной на фиг.1B.

На фиг.3C приведена частотная характеристика антенн с точки зрения отраженной мощности для частотных диапазонов передачи и приема в системе, приведенной на фиг.1C.

На фиг.4 приведена резонансная частотная характеристика антенны с точки зрения мощности отраженного сигнала для частотных диапазонов передачи и приема в системе, приведенной на фиг.2.

На фиг.5 приведена конфигурация, в которой две антенны расположены внутри, вблизи или на верхней части устройства или монтажной платы устройства.

На фиг.6 приведена конфигурация, в которой две антенны расположены по существу перпендикулярно к горизонтальной плоскости (вид в разрезе) устройства или монтажной платы устройства.

На фиг.7 приведена конфигурация, в которой одна антенна расположена по существу перпендикулярно второй антенне на или внутри устройства или монтажной платы устройства.

На фиг.8 приведен пример измеренной частотной характеристики антенны с точки зрения мощности отраженного сигнала для демонстрации возможности настроить частоты для пары из передающей и приемной антенн, приведенной на фиг.2.

На фиг.9 приведен способ применения антенной системы 200, приведенной на фиг.2.

Подробное описание

Некоторые устройства беспроводной связи, такие как "всемирные телефоны", предназначены для работы во множестве частотных диапазонов ("многодиапазонные") и во множестве стандартов связи ("многорежимные"), которым для нормального функционирования может понадобиться многодиапазонная антенна и (или) множество антенн. Согласно законам физики, многодиапазонная антенна, чтобы работать во всех требуемых частотных диапазонах, должна быть электрически больше, чем однодиапазонная. "Многодиапазонное" устройство может использовать одну приемопередающую антенну для каждого частотного диапазона и таким образом иметь множество приемопередающих антенн (фиг.1B). В альтернативном варианте в "многодиапазонном" устройстве можно использовать одну многодиапазонную антенну, но тогда в него требуется ввести мультиплексор или однополюсный переключатель на множество направлений для направления антенного сигнала для каждого частотного диапазона на соответствующий передатчик и приемник каждого диапазона.

Аналогично, в "многорежимном" устройстве можно использовать одну приемопередающую антенну для каждого стандарта связи и, таким образом, иметь множество приемопередающих антенн (фиг.1B). В альтернативном варианте, в "многорежимном" устройстве можно использовать одну многодиапазонную антенну с дополнительными мультиплексорами или однополюсными переключателями на множество направлений. Некоторые стандарты беспроводной связи, такие как EV-DO (Развитие с оптимизированной передачей данных) and MIMO (множественный вход - множественный выход), могут использовать разнообразные схемы, которые требуют дополнительных антенн для улучшения пропускной способности и качества передачи речи. Стремление иметь более многодиапазонные антенны в беспроводных устройствах связи возникло и стало актуальным из-за роста размеров и стоимости беспроводных устройств. Производители переносных телефонов находятся под постоянным давлением, требующим от них снижения стоимости и размеров их устройств.

На фиг.1A приведена система 100 с одной приемопередающей антенной 102, антенным переключателем 104, передающей схемой 106 и приемной схемой 108. Антенный переключатель позволяет передающей схеме 106 и приемной схеме 108 использовать одну антенну 102 для передачи и приема сигналов.

На фиг.1B приведена система 110 с множеством приемопередающих антенн 102, 112, антенными переключателями 104, 114, передающими схемами 106, 116 и приемными схемами 108, 118. Например, антенна 102, антенный переключатель 104, передающая схема 106 и приемная схема 108 могут быть выполнены с возможностью передачи и приема сигналов CDMA, а антенна 112, антенный переключатель 114, передающая схема 116 и приемная схема 118 могут быть выполнены с возможностью передавать и принимать сигналы GSM или WCDMA.

На фиг.1C приведена система 120 с отдельными ненастраиваемыми передающей и приемной антеннами 122, 123, передающей схемой 126 и приемной схемой 128. Для такой системы 120 может быть проблемой взаимовлияние, то есть взаимные помехи, перекрытие или утечка энергии или частоты между передающими и приемным сигналами, как показано на фиг.3C.

На фиг.3A приведена частотная характеристика антенны с точки зрения мощности отраженного сигнала для частотного диапазона 300 передачи (Tx) и приема (Rx) для системы 100 на фиг.1A.

На фиг.3B приведена частотная характеристика антенн с точки зрения мощности отраженного сигнала для частотных диапазонов 302A, 302B передачи и приема для системы 110 на фиг.1B.

На фиг.3C приведена частотная характеристика антенн с точки зрения мощности отраженного сигнала для частотных диапазонов 304, 306 передачи и приема для системы 120 на фиг.1C.

Например, в одной конфигурации идеальный частотный диапазон передачи может быть 824-849 мегагерц (МГц), а идеальный частотный диапазон приема может быть 869-894 МГц. Как показано на фиг.3C, частотный диапазон 304 передачи перекрывается с частным диапазоном 306 приема, что может вызвать помехи или шум в приемной и передающей схемах 126, 128. Для ограничения таких помех или шума может потребоваться введение фильтров или развязок.

На фиг.2A приведено устройство 220 с двумя настраиваемыми антеннами 202, 203, контроллером 210 частоты, передающей схемой 206 и приемной схемой 208 в соответствии с вариантом выполнения настоящей заявки. Устройство 220 имеет один комплект отдельных передающей и приемной антенн 202, 203, которые можно настраивать на множество частотных диапазонов и (или) множество режимов беспроводной связи. Устройство 220 может быть устройством беспроводной связи, таким как мобильный телефон, карманный персональный компьютер (КПК), пейджер, стационарное устройство или переносная плата связи (например, плата Международной ассоциации производителей плат памяти для персональных компьютеров (PCMCIA)), которую можно вставить, подключить или присоединить к компьютеру, такому как портативный компьютер или компьютер типа "ноутбук".

Антенны 202, 203 могут быть достаточно малыми и иметь размеры, позволяющие поместить их внутрь данного устройства связи. Передающая и приемная схема 206, 208 изображены в виде отдельных блоков, но они могут иметь один или несколько общих элементов, таких как процессор, память, генераторы псевдослучайных шумовых (PN) последовательностей и т.д. В устройстве 220 может отсутствовать необходимость в антенном переключателе 104, как на фиг.1A, что может снизить размеры и стоимость устройства 220.

Для обеспечения связи на многих частотных диапазонах (многодиапазонной) (также называемыми полосами частот или наборами каналов) и (или) во многих стандартах беспроводной связи (многорежимной) отдельные передающая и приемная антенны 202, 203 имеют элементы для настройки/подгонки частоты, управление которыми может осуществляться контроллером 220 частоты. Антенная система 200 выполнена с возможностью адаптивно оптимизировать эффективность своей работы на определенной рабочей частоте. Это может оказаться полезным пользователю, который желает использовать устройство 200 в различных странах или территориях, где применяются различные частотные диапазоны и (или) различные стандарты беспроводной связи.

Например, антенны 202, 203 могут быть настроены на работу в любом частотном диапазоне многодиапазонных беспроводных систем, таких как Множественный доступ с кодовым разделением (CDMA) 450 МГц, CDMA 800 МГц, Расширенная глобальная система мобильной связи (EGSM) 900 МГц, Система глобального позиционирования (GPS) 1575 МГц, CDMA 1800 МГц, CDMA 1900 МГц, Цифровая сотовая система (DCS) 1700 МГц, Универсальная система мобильной связи (UMTS) 1900 МГц и т.д. Антенны 202, 203 можно использовать для связи по стандарту CDMA 1x EV-DO, в котором можно использовать одну или несколько несущих с частотой 1,25 МГц. Система 200 может использовать множество стандартов беспроводной связи (множество режимов), таких как CDMA, GSM, Широкодиапазонный CDMA (WCDMA), Синхронный CDMA с временным разделением (TD-SCDMA), Мультиплексирование с ортогональным разделением частот (OFDM), WiMAX и т.д.

Элементы настройки антенн 202, 203 могут быть отдельными элементами или могут быть объединены в одном элементе. Элементы настройки могут управляться отдельными блоками управления в передающей и приемной схемах 206, 208 или управляться одним блоком управления, таким как контроллер 210 частоты.

На фиг.4 приведена мощность отраженного сигнала для частотных диапазонов 400, 402 передачи и приема для системы 200 на фиг.2. В отличие от диапазонов на фиг.3, диапазоны 400, 402 на фиг.4 не перекрываются. Между диапазонами 400, 402 может иметься постоянный или настраиваемый зазор. Диапазоны 400, 402 могут быть уже диапазонов 300, 302 на фиг.3. Антенны 202, 203 могут иметь более узкую индивидуальную частотную характеристику для минимизации взаимовлияния (или взаимных помех) между передающей и приемной схемами 206, 208. В любом временном сегменте каждая антенна может перекрывать только небольшую часть поддиапазона приема или передачи вокруг рабочего канала, как показано на фиг.4 и 8.

Элементы настройки можно использовать для изменения рабочей частоты TX- и RX-антенн 202, 203. Элементы настройки могут представлять собой управляемые напряжением микроэлектромеханические системы (MEMS), управляемые напряжением ферроэлектрические конденсаторы, варакторы, варакторные диоды или другие элементы, позволяющие регулировать частоту. Например, приложение к элементу настройки иного напряжения или подача иного тока может изменить емкость элемента настройки, что изменяет частоту передачи или приема антенны 202 или 203.

Двухантенная система 200 может иметь одно или несколько преимуществ. Двухантенную систему 200 можно сделать хорошо изолированной (малое взаимовлияние, малая утечка). Пара ортогональных антенн, как показано на фиг.7, может обеспечить еще более высокую развязку (еще меньшее взаимовлияние). Антенны с высокой добротностью и узким диапазоном могут обеспечить хорошую развязку цепей TX и RX в полнодуплексной системе, такой как система CDMA.

Благодаря использованию отдельных и небольших TX- и RX-антенн 202, 203 с узкой мгновенной шириной полосы для обеспечения хорошей развязки антенн 202, 203, в системе 200 можно исключить некоторые антенные переключатели, мультиплексоры, переключатели и изоляторы из высокочастотных цепей многодиапазонных и (или) многорежимных устройств, что сокращает расходы и уменьшает площадь монтажной платы.

Антенны меньшего размера обеспечивают большую гибкость в выборе места установки антенны в устройстве 220.

В системе 200 можно улучшить подавление гармоник для обеспечения лучшего качества сигнала, то есть лучшего качества передачи речи и более высокой скорости передачи данных.

В системе 200 можно осуществить интеграцию антенн со схемами передатчика и (или) приемника для снижения размера и стоимости беспроводного устройства. Используемые в системе 200 настраиваемые по частоте передающие и приемные антенны 202, 203 могут обеспечить уменьшение размеров и стоимости главных многорежимных и (или) многодиапазонных беспроводных устройств посредством уменьшения размеров и (или) числа антенн.

Систему 200 можно использовать для реализации функции разнесения, например поляризационного разнесения (фиг.7) или пространственного разнесения (фиг.2B), например, в системах EV-DO или MIMO. На фиг.2B приведено устройство с множеством настраиваемых антенн 232A, 232B, 233A, 233B, которые могут обеспечить разнесение при передаче и (или) разнесение при приеме. Можно использовать любое число настраиваемых передающих и (или) приемных антенн.

Антенны 202, 203 на фиг.2A могут иметь различную конфигурацию и расположение внутри устройства 220. На фиг.5-7 приведены некоторые примеры.

На фиг.5 приведена конфигурация (вид спереди), в которой две антенны (с элементами настройки) 502, 504 расположены внутри, вблизи или на верхней части устройства 500 или пластины или монтажной платы устройства. На фиг.5 показаны также приемные и передающие схемы или источники 506, 508.

На фиг.6 приведена конфигурация (вид сбоку в разрезе), в которой две антенны 602, 604 расположены по существу перпендикулярно горизонтальной плоскости устройства 600 или монтажной платы устройства. Эту конфигурацию можно назвать плоской инвертированной F-образной антенной (PIFA). На фиг.6 также показаны передающая и приемная схемы 606, 608.

На фиг.7 приведена конфигурация (вид спереди), в которой одна антенна 702 расположена по существу перпендикулярно второй антенне 704 на или внутри устройства 700 или монтажной платы устройства. На фиг.7 также показаны передающая и приемная схемы 706, 708.

На фиг.8 приведен пример измеренной мощности отраженного сигнала для демонстрации возможности частотной настройки пары из TX/RX антенн 202, 203 на фиг.2. В верхней половине фиг.8 показана мощность отраженного сигнала передающей антенны со средней частотой 853 МГц и емкостью 1,8 пикофарад (пФ). В верхней половине также показана мощность отраженного сигнала приемной антенны с центральной частотой 899 МГц и емкостью 1,8 пФ. В нижней половине фиг.8 показана мощность отраженного сигнала передающей антенны с центральной частотой 837 МГц и емкостью 2 пФ. В нижней половине показана также мощность отраженного сигнала приемной антенны с центральной частотой 876 МГц и емкостью 2 пФ. Можно измерить и другие данные с использованием различных конфигураций и параметров антенной системы 200.

На фиг.9 иллюстрируется способ применения антенной системы 200 на фиг.2. В блоке 900 система 200 передает сигналы при помощи первой антенны 202 и принимает сигналы при помощи второй антенны 203 с использованием первого частотного диапазона, относящегося к первому режиму беспроводной связи. Первый частотный диапазон может представлять собой набор каналов, например, каналов, заданных различными кодами и (или) частотами.

В блоке 902 устройство 220 определяет, не произошли ли изменения частотного диапазона и (или) режима. Если не произошли, антенная система 200 может перейти к блоку 900. Если произошли изменения, то система 200 переходит к блоку 904. Устройство 220 может определить, обеспечивают ли частотный диапазон и (или) второй режим беспроводной связи более качественную связь (прием пилотного сигнала или сигнала данных, отношение сигнал-шум, частота ошибочных кадров, частота ошибочных битов и т.д.) по сравнению с первым частотным диапазоном и (или) режимом беспроводной связи.

В блоке 904 система 200 при помощи элементов 210, 212 настраивает антенны в соответствии со вторым частотным диапазоном, относящимся к первому режиму беспроводной связи или ко второму режиму беспроводной связи. Второй частотный диапазон может представлять собой набор каналов, например каналов, заданных различными кодами и (или) частотами.

В блоке 906 система 200 передает сигналы при помощи первой антенны 202 и принимает сигналы при помощи второй антенны 203 с использованием второго частотного диапазона.

Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что информация и сигналы могут быть представлены при помощи множества различных технических средств и способов. Например, данные, команды, информация, сигналы, биты, символы и элементарные сигналы, которые могут упоминаться в вышеприведенном описании, могут быть представлены напряжениями, токами, волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами или любым их сочетанием.

Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что приведенные в качестве иллюстрации различные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритма, описанные в связи с раскрытыми в настоящем документе вариантами осуществления, могут быть реализованы в виде электронного аппаратного обеспечения, компьютерного программного обеспечения или их сочетания. Чтобы наглядно показать эту взаимозаменяемость аппаратного и программного обеспечения, приведенные в качестве иллюстрации различные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы были описаны выше с точки зрения их функциональности. Будет ли такая функциональность реализована в аппаратном или программном виде, зависит от конкретной области применения и конструктивных ограничений, накладываемых на систему в целом. Для каждой конкретной области применения опытные специалисты могут реализовать описанную функциональность различными способами, но такие решения по реализации изобретения не должны считаться отклонениями от объема настоящего изобретения.

Приведенные в качестве иллюстрации различные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с раскрытыми в настоящем документе вариантами осуществления, могут быть реализованы и выполнены при помощи процессора общего назначения, процессора цифровых сигналов, специализированных интегральных схем, вентильной матрицы с эксплуатационным программированием или другого программируемого логического устройства, дискретной вентильной или транзисторной логической схемы, дискретных аппаратных компонентов или любого сочетания вышеперечисленного, предназначенных для выполнения описанных в настоящем документе функций. Процессор общего назначения может быть микропроцессором, но в альтернативном варианте процессор может быть любым обычным процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор может быть также реализован в виде сочетания вычислительных устройств, например в виде сочетания процессора цифровых сигналов и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или нескольких микропроцессоров в сочетании с ядром процессора цифровых сигналов или любой другой конфигурации.

Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с раскрытыми в настоящем документе вариантами осуществления, могут быть реализованы непосредственно в аппаратном обеспечении, в программном модуле, исполняемом процессором или в сочетании этих двух вариантов. Программный модуль может находиться в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ), в флэш-памяти, в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), в электрически программируемом ПЗУ (ЭППЗУ), в электрически стираемом программируемом ПЗУ (ЭСППЗУ), в регистрах, на жестком диске, на сменном диске, в CD-ROM или на любом другом носителе данных, известном из уровня техники. Типичный носитель данных соединен с процессором так, что процессор может считывать информацию из носителя данных и записывать информацию на носитель данных. В альтернативном варианте носитель данных может представлять собой единое целое с процессором. Процессор и носитель данных могут находиться в специализированной интегральной схеме. Специализированная интегральная схема может находиться в пользовательском терминале. В альтернативном варианте процессор и носитель данных могут находиться в пользовательском терминале в качестве отдельных компонентов.

Вышеприведенное описание раскрытых вариантов осуществления изобретения представлено для того, чтобы позволить любому специалисту в данной области техники использовать настоящее изобретение. Этим специалистам в данной области техники должны быть очевидны различные возможные видоизменения этих вариантов осуществления, и раскрытые здесь общие принципы могут применяться к другим вариантам осуществления без отступления от сущности и объема изобретения. Таким образом, подразумевается, что настоящее изобретение не ограничивается приведенными здесь вариантами осуществления, но должно соответствовать наиболее широкому объему, согласующемуся с раскрытыми здесь принципами и новыми признаками.

1. Устройство беспроводной связи, содержащее
передающую антенну с первым настраиваемым элементом для изменения первого частотного диапазона передачи, относящегося к первому режиму связи, на второй частотный диапазон передачи, относящийся к первому режиму связи или ко второму режиму связи, причем блок управления управляет первым настраиваемым элементом в передающей антенне для передач, но не приемов, при этом передающая антенна настраивается на второй частотный диапазон передачи, на основе определения устройством одного или более из отношения сигнал-шум (SNR), частоты ошибочных кадров (FER) и частоты ошибочных битов (BER), относящихся ко второму частотному диапазону передачи; и
приемную антенну со вторым настраиваемым элементом для изменения первого частотного диапазона приема, относящегося к первому режиму связи, на второй частотный диапазон приема, относящийся к первому режиму связи или ко второму режиму связи, причем отдельный блок управления управляет вторым настраиваемым элементом в приемной антенне для приемов, но не передач, при этом приемная антенна настраивается на второй частотный диапазон приема, на основе определения устройством одного или более из отношения сигнал-шум (SNR), частоты ошибочных кадров (FER) и частоты ошибочных битов (BER), относящихся ко второму частотному диапазону приема.

2. Устройство по п.1, в котором частотные диапазоны содержат по меньшей мере два из частотных диапазонов множественного доступа с кодовым разделением (CDMA) 450 МГц, CDMA 800 МГц, Расширенной глобальной системы мобильной связи (EGSM) 900 МГц, Системы глобального позиционирования (GPS) 1575 МГц, CDMA 1800 МГц, CDMA 1900 МГц, Цифровой сотовой системы (DCS) 1700 МГц, Универсальной системы мобильной связи (UMTS) 1900 МГц.

3. Устройство по п.1, в котором первый частотный диапазон передачи находится по меньшей мере на 100 МГц выше второго частотного диапазона передачи.

4. Устройство по п.1, в котором первый и второй режимы связи содержат по меньшей мере два режима из CDMA, GSM, Широкодиапазонного CDMA (WCDMA), Синхронного CDMA с временным разделением (TD-SCDMA), Мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) и WIMAX.

5. Устройство по п.1, в котором первый и второй настраиваемые элементы содержат управляемые напряжением микроэлектромеханические системы (MEMS).

6. Устройство по п.1, в котором первый и второй настраиваемые элементы содержат управляемые напряжением ферроэлектрические конденсаторы.

7. Устройство по п.1, в котором первый частотный диапазон передачи и первый частотный диапазон приема по существу изолированы друг от друга.

8. Устройство по п.1, в котором передающая антенна расположена перпендикулярно к приемной антенне.

9. Устройство по п.1, дополнительно содержащее вторую приемную антенну с третьим настраиваемым элементом для обеспечения разнесения при приеме.

10. Устройство по п.1, дополнительно содержащее вторую передающую антенну с третьим настраиваемым элементом для обеспечения разнесения при передаче.

11. Устройство беспроводной связи, содержащее
передающее средство с первым средством настройки для изменения первого частотного диапазона передачи, относящегося к первому режиму связи, на второй частотный диапазон передачи, относящийся к первому режиму связи или ко второму режиму связи, причем блок управления управляет первым настраиваемым элементом в передающем средстве для передач, но не приемов, при этом передающее средство настраивается на второй частотный диапазон передачи, на основе определения устройством одного или более из отношения сигнал-шум (SNR), частоты ошибочных кадров (FER) и частоты ошибочных битов (BER), относящихся ко второму частотному диапазону передачи; и
средство приема со вторым средством настройки для изменения первого частотного диапазона приема, относящегося к первому режиму связи, на второй частотный диапазон приема, относящийся к первому режиму связи или ко второму режиму связи, причем отдельный блок управления управляет вторым настраиваемым элементом в приемном средстве для приемов, но не передач, при этом приемное средство настраивается на второй частотный диапазон приема, на основе определения устройством одного или более из отношения сигнал-шум (SNR), частоты ошибочных кадров (FER) и частоты ошибочных битов (BER), относящихся ко второму частотному диапазону приема.

12. Устройство беспроводной связи, содержащее
передающую антенну с первым настраиваемым элементом для изменения первого набора каналов частот передачи, относящегося к первому режиму связи, на второй набор каналов частот передачи, относящийся к первому режиму связи или ко второму режиму связи, причем блок управления управляет первым настраиваемым элементом в передающей антенне для передач, но не приемов, при этом передающая антенна настраивается на второй набор каналов частот передачи, на основе определения устройством одного или более из отношения сигнал-шум (SNR), частоты ошибочных кадров (FER) и частоты ошибочных битов (BER), относящихся ко второму набору каналов частот передачи; и
приемную антенну со вторым настраиваемым элементом для изменения первого набора каналов частот приема, относящегося к первому режиму связи, на второй набор каналов частот приема, относящийся к первому режиму связи или ко второму режиму связи, причем отдельный блок управления управляет вторым настраиваемым элементом в приемной антенне для приемов, но не передач, при этом приемная антенна настраивается на второй набор каналов частот приема, на основе определения устройством одного или более из отношения сигнал-шум (SNR), частоты ошибочных кадров (FER) и частоты ошибочных битов (BER), относящихся ко второму набору каналов частот приема.

13. Способ беспроводной связи, содержащий этапы, на которых передают сигналы при помощи первой антенны и принимают сигналы
при помощи второй антенны с использованием первого частотного диапазона, относящегося к первому режиму беспроводной связи;
настраивают первую и вторую антенны на второй частотный диапазон, относящийся к первому режиму беспроводной связи или ко второму режиму беспроводной связи, причем блок управления управляет настройкой первой антенны для передач, но не приемов, и отдельный блок управления управляет настройкой второй антенны для приемов, но не передач, при этом первая и вторая антенны настраиваются на второй частотный диапазон, на основе определения беспроводным устройством одного или более из отношения сигнал-шум (SNR), частоты ошибочных кадров (FER) и частоты ошибочных битов (BER), относящихся ко второму частотному диапазону; и
передают сигналы при помощи первой антенны и принимают сигналы при помощи второй антенны с использованием второго частотного диапазона.

14. Способ по п.13, дополнительно содержащий этап, на котором определяют, обеспечивает ли второй режим беспроводной связи лучшую связь по сравнению с первым режимом беспроводной связи.

15. Способ по п.13, в котором частотные диапазоны содержат по меньшей мере два из частотных диапазонов Множественного доступа с кодовым разделением (CDMA) 450 МГц, CDMA 800 МГц, Расширенной глобальной системы мобильной связи (EGSM) 900 МГц, Системы глобального позиционирования (GPS) 1575 МГц, CDMA 1800 МГц, CDMA 1900 МГц, Цифровой сотовой системы (DCS) 1700 МГц, Универсальной системы мобильной связи (UMTS) 1900 МГц.

16. Способ по п.13, в котором первый частотный диапазон находится по меньшей мере на 100 МГц выше второго частотного диапазона.

17. Способ по п.13, в котором первый и второй режимы связи содержат по меньшей мере два из режимов CDMA, GSM, Широкодиапазонного CDMA (WCDMA), Синхронного CDMA с временным разделением (TD-SCDMA), Мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) и WiMAX.

18. Способ по п.13, в котором первая антенна и вторая антенна используют частотные диапазоны, которые по существу изолированы друг от друга.

19. Способ по п.13, дополнительно содержащий этап, на котором принимают сигналы при помощи третьей антенны для обеспечения разнесения при приеме.

20. Способ по п.13, дополнительно содержащий этап, на котором передают сигналы при помощи третьей антенны для обеспечения разнесения при передаче.

21. Способ беспроводной связи, причем способ содержит этапы, на которых
передают сигналы при помощи первой антенны и принимают сигналы при помощи второй антенны с использованием первого набора частот каналов, относящихся к первому режиму беспроводной связи;
настраивают первую и вторую антенны на второй набор частот каналов, относящийся к первому режиму беспроводной связи или ко второму режиму беспроводной связи, причем блок управления управляет настройкой первой антенны для передач, но не приемов, и отдельный блок управления управляет настройкой второй антенны для приемов, но не передач, при этом первая и вторая антенны настраиваются на второй набор частот каналов, на основе определения беспроводным устройством одного или более из отношения сигнал-шум (SNR), частоты ошибочных кадров (FER) и частоты ошибочных битов (BER), относящихся ко второму набору частот каналов; и
передают сигналы при помощи первой антенны и принимают сигналы при помощи второй антенны с использованием второго набора частот каналов.

22. Устройство беспроводной связи, содержащее
средство передачи сигналов при помощи первой антенны и приема сигналов при помощи второй антенны с использованием первого частотного диапазона, относящегося к первому режиму беспроводной связи;
средство настройки первой и второй антенн на второй частотный диапазон, относящийся к первому режиму беспроводной связи или ко второму режиму беспроводной связи, причем блок управления управляет настройкой первой антенны для передач, но не приемов, и отдельный блок управления управляет настройкой второй антенны для приемов, но не передач, при этом первая и вторая антенны настраиваются на второй частотный диапазон, на основе определения беспроводным устройством одного или более из отношения сигнал-шум (SNR), частоты ошибочных кадров (FER) и частоты ошибочных битов (BER), относящихся ко второму частотному диапазону; и
средство передачи сигналов при помощи первой антенны и приема сигналов при помощи второй антенны с использованием второго частотного диапазона.

23. Считываемый процессором носитель, имеющий сохраненные на нем исполняемые компьютером инструкции, которые обеспечивают
передачу сигналов при помощи первой антенны и прием сигналов при помощи второй антенны с использованием первого частотного диапазона, относящегося к первому режиму беспроводной связи;
настройку первой и второй антенны на второй частотный диапазон, относящийся к первому режиму беспроводной связи или ко второму режиму беспроводной связи, с помощью блока управления, управляющего настройкой первой антенны для передач, но не приемов, и отдельного блока управления, управляющего настройкой второй антенны для приемов, но не передач, при этом первая и вторая антенны настраиваются на второй частотный диапазон на основе определения беспроводным устройством одного или более из отношения сигнал-шум (SNR), частоты ошибочных кадров (FER) и частоты ошибочных битов (BER), относящихся ко второму частотному диапазону; и
передачу сигналов при помощи первой антенны и прием сигналов при помощи второй антенны с использованием второго частотного диапазона.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к антенной технике. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности к конструкции антенны. .

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к антенной технике, и может быть использовано в радиолокации, связи и других антенных системах, размещенных на летательных аппаратах.

Изобретение относится к антенной технике. .

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве самостоятельной приемной, передающей или приемопередающей многодиапазонной антенны или элемента фазированной антенной решетки.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к антенной технике, и может быть использовано в радиолокации. .

Изобретение относится к антеннам с общей апертурой с высокоэффективным облучателем и к способам конструирования таких антенн. .

Изобретение относится к технике СВЧ, а именно к конструкции антенной решетки с частотным сканированием. .

Изобретение относится к электрически коротким сверхширокополосным антенным устройствам УКВ диапазона для установки на летательные аппараты и ведения радиосвязи по линиям «борт-борт», «борт-земля»

Антенна // 2493639
Изобретение относится к антенной технике, в частности к антенне, которая имеет простую конфигурацию без использования специализированного антенного элемента. Технический результат - обеспечение приема радиоволн без использования специализированного антенного элемента. Антенна реализуется посредством простого механизма без использования выделенного антенного элемента. Антенна включает в себя первый проводник 2b (2d), который имеет первую линейную длину от начальной точки 4 до точки 3 изгиба, и второй проводник 2b (2d), который имеет вторую линейную длину от точки 3 изгиба до начальной точки 4 и электрически соединен с первым проводником в точке 3 изгиба. Первый принимаемый сигнал с первой частотой принимается первой антенной длиной, включающей в себя как первую линейную длину, так и вторую линейную длину. Второй принимаемый сигнал со второй частотой принимается второй антенной длиной, включающей в себя только одну первою линейную длину или только вторую линейную длину. 7 з.п. ф-лы, 32 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для использования в составе искусственных спутников земли для радиосвязи и обеспечения зоны покрытия всей видимой поверхности земли в СВЧ диапазоне. Техническим результатом изобретения является создание бортовой гибридной зеркальной антенны, обеспечивающей зональное покрытие такой же территории земной поверхности по равным уровням коэффициента направленного действия в продольной и поперечной плоскостях. Для этого предлагается бортовая гибридная зеркальная антенна, содержащая рефлектор в форме вырезки из параболоида вращения, имеющая плоскость симметрии, проходящую через фокальную ось параболоида, и облучающую антенную решетку, нормаль плоскости раскрыва которой в плоскости симметрии антенны наклонена на угол β в направлении рефлектора относительно фокальной оси параболоида, и состоящую из облучателей, равных по количеству числу парциальных диаграмм направленности, где центры облучателей расположены на одинаковых расстояниях относительно друг друга, при этом облучатели в плоскости раскрыва облучающей антенной решетки разнесены в плоскости симметрии антенны на большее расстояние между центрами облучателей в (cosβ)-1 раз. 4 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для использования в составе радиотехнических устройств телевидения, радиовещания и радиосвязи в ОВЧ, УВЧ и СВЧ диапазонах. Техническим результатом изобретения является создание антенны повышенной направленности. Для этого предлагается антенна типа волновой канал, состоящая из несущей стрелы, на которой расположен пассивный вибратор - рефлектор, полуволновой симметричный вибратор с подключенной к нему линией питания и нескольких пассивных вибраторов - директоров, расположенных в одной плоскости, при этом все вибраторы выполнены в виде Z-образной антенны и не закрепляются короткозамкнуто на несущую стрелу, а имеют диэлектрическую изоляцию в месте крепления к несущей стреле. При этом Z-образная антенна выполнена в виде двух полуволновых отрезков проводника, расположенных на одной прямой и линии питания, подключенной к ближним концам отрезков проводника, причем отрезки проводника изогнуты каждый посередине под углом 90 градусов в одной плоскости, но в противоположных направлениях. Кроме того, дополнительные отличия антенны типа волновой канал заключаются в том, что расстояние между вибраторами и их размер изменяются по логопериодическому закону. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области радиотехники сверхвысоких частот. Техническим результатом является улучшение согласования двухдиапазонной директорной антенны с питающим фидером (симметрирующим устройством) в каждом из двух несмежных диапазонов частот. Для этого антенна содержит параллельные друг другу первый 1 и второй 2 активные диполи, два рефлектора 3 и 4 различной длины, четыре различных по длине директора 5, 6, 7 и 8. Средние точки диполей, рефлекторов и директоров расположены на прямой, ориентированной вдоль поверхности несущей одноярусной металлической стрелы 9, определяющей направление максимального излучения в сторону директоров 5, 6, 7 и 8. Антенна в сборе крепится к металлической матче и ориентируется по азимуту и углу места в нужном направлении. При этом длина первого и второго активного диполя составляет половину длины средней волны низкочастотного и высокочастотного диапазона соответственно. Оба активных диполя лежат в одной плоскости с рефлекторами и директорами и расположены в непосредственной близости. К точкам их параллельного соединения подключается либо симметричный двухпроводный экранированный фидер, либо противофазные выходы симметрирующего устройства, обладающего требуемой широкополосностью. Для обеспечения направленного излучения и согласования антенны все размеры излучающей системы должны быть оптимально подобраны при настройке. 4 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в качестве бортовых антенн спутников связи на геостационарной орбите для обеспечения многолучевой зоны покрытия выделенной земной поверхности в СВЧ диапазоне частот. Техническим результатом изобретения является создание многолучевой гибридной зеркальной антенны, обеспечивающей равномерное по коэффициенту усиления антенны в парциальных лучах покрытие выделенной территории земной поверхности. Для этого предлагается многолучевая гибридная зеркальная антенна, содержащая рефлектор в виде осенесимметричной вырезки из параболоида вращения, облучающую антенную решетку с облучателями, продольная ось которых наклонена к фокальной оси и числом, равным числу формируемых парциальных диаграмм направленности, при этом нормаль к плоскости раскрыва которой наклонена относительно фокальной оси параболоида, образующего рефлектор, при этом плоскость раскрыва облучающей антенной решетки ортогональна фокальной оси параболоида, образующего рефлектор, а продольные оси периферийных облучателей облучающей антенной решетки наклонены относительно наклона продольных осей облучателей, и чем дальше от центра, тем более, и облучающая антенная решетка имеет возможность перемещаться вдоль фокальной оси параболоида, образующего рефлектор. 3 ил.

Использование: в качестве устройства антенной техники. Сущность изобретения заключается в том, что активный антенный треугольно-петлевой элемент Милкина содержит расположенные симметрично относительно общей оси петлевые вибраторы, установленные перпендикулярно направлению приема электромагнитных волн и соединенные между собой, при этом петлевые вибраторы расположены в одной плоскости, один из них выполнен в форме равнобедренного треугольника с основанием 0,4λраб и боковыми сторонами 0,3λраб, другой петлевой вибратор представляет собой шлейф-вибратор Пистолькорса из двух параллельных линейных проводников, один из которых неразрезной, другой разрезной в средней части с размещением в ней точек питания, в которых оба вибратора соединены между собой с перекрещиванием боковых сторон равнобедренного треугольного вибратора. Технический результат: повышение компактности, увеличение частотного диапазона и коэффициента усиления. 3 ил.

Изобретение относится к приемопередающим антеннам, размещаемым на подвижных объектах. Технический результат - повышение стабильности входного сопротивления короткозамкнутой коаксиальной линии при работе в обоих диапазонах частот и стабильности согласования вибратора с питающим фидером, повышение механической прочности антенны, упрощение процессов изготовления и подстройки параметров штыревого вибратора. Для этого двухдиапазонная штыревая антенна содержит основание со средствами закрепления на подвижном объекте и установленный на нем штыревой вибратор из отрезка коаксиального кабеля. Верхние концы оплетки и центрального проводника вибратора разомкнуты, а нижние - гальванически связаны и соединены с центральным проводником питающего фидера. Гальваническая связь центрального проводника отрезка коаксиального кабеля с его оплеткой осуществлена через токопроводящую шайбу, примыкающую плоской поверхностью к нижнему срезу отрезка коаксиального кабеля, установленного на основании с опорой на упомянутую шайбу. Между основанием и токопроводящей шайбой размещена изолирующая прокладка. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к антенной технике. Технический результат состоит в обеспечении широкополосного согласования импеданса антенны с выходным импедансом передатчика в полосе перекрытия 1:20; наилучшего согласования антенно-фидерного устройства (АФУ) в широком диапазоне; и наибольшей конструктивной прочности самонесущего центрального проводника. Для этого при регулировке импеданса в АФУ размещают вдоль излучателя АФУ согласующие элементы, которые выполнены в виде двух металлических пластин и токопроводящей резиновой прокладки между ними; и изменяют импеданс изменением габаритов прокладки и выбором вида токопроводящей резины, из которой выполнена прокладка, причем каждый из согласующих элементов закреплен токопроводящей резиновой прокладкой и объединен в линию распределенного импеданса, где согласующие элементы включены параллельно в коаксиальную линию, в результате чего каждый согласующий элемент имеет контакт с другим согласующим элементом посредством присоединения к центральному проводнику коаксиальной линии передачи с излучающей оплеткой, где каждый из согласующих элементов имеет контакт с излучающей оплеткой. 1 ил.

Изобретение предназначено для использования в составе радиотехнических устройств для телевидения, радиовещания и радиосвязи через искусственные спутники Земли (ИСЗ), находящиеся на геостационарной орбите (ГСО), в сантиметровом и миллиметровом диапазонах волн. Заявленная многолучевая двухзеркальная антенна со смещенной фокальной осью состоит из системы облучателей, расположенных на дуге окружности, основного большого зеркала-рефлектора и вспомогательного малого зеркала-контррефлектора, сечения которых в плоскости дуги облучателей представляют собой окружности, концентричные дуге облучателей и имеющие по сравнению с ней больший и меньший радиус соответственно, при этом каждое из зеркал состоит из двух половин, симметричных относительно плоскости дуги облучателей, причем в плоскости, перпендикулярной плоскости симметрии рефлектора, каждая половина которого имеет форму монотонной части параболы со смещением фокальной оси относительно этой плоскости симметрии, каждая половина контррефлектора имеет форму части гиперболы, выпуклой в сторону рефлектора и расположенной так, что первые фокусы двух половин сечения гиперболы находятся на дуге размещения облучателей, а вторые фокусы совпадают с фокусами парабол, образующих половины основного зеркала рефлектора. Технический результат заключается в повышении эффективности антенны при снижении уровня кросс-поляризации и создании веерной диаграммы направленности. 2 ил.
Наверх