CN101291166A - 一种多天线无线电发射接收方法及其设备 - Google Patents
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Abstract
一种多天线无线电发射接收方法，提供了一无线电设备，该设备包括无线电发射装置无线电接收装置，所述无线电发射装置包括发射天线，所述无线电接收装置包括接收天线，所述发射天线与所述接收天线采用相同极化且互为近同轴线放置，或所述发射天线与所述接收天线互为独立且正交极化。本发明方法可实现无线电设备的高效无线电通信，采用本发明的技术方案，实现极分双工，实现极分多址。
Description
技术领域
本发明是关于无线电通信通信技术，尤其是提出一种多天线无线电发射接收方法及其设备。
技术背景
无线电通信通信技术的发展，使移动通信得到极大的应用普及。为了解决无线电双向通信的需要，目前一般采用时分双工(TDD)、或频分双工(FDD)；另外为了解决无线电多址通信的需要，采用频分多址、时分多址、码分多址、空分多址。
一般无线电波常用有水平极化波或垂直极化波，还有螺旋极化波等。
无线电设备发射无线电波的极化方式与发射天线结构或工作方式有关，或直接与发射天线的安装位置有关。
无线电设备接收无线电波的天线，其能够接收何种极化的无线电波与接收大线结构或工作方式有关，或直接与接收天线的安装位置有关。
目前微波通信常用一个抛物面天线通过正交极化振子实现双工通信或多址通信，其收发大线结构为同体的而非独立的，其特点是天线振子独立而共用反射面。
一种L形发射或接收天线，有水平和垂直部份，以直角点为大线的馈电点，当2个臂长度的比例改变时天线极化将可作改变，这种一个大线中的天线振子有互为垂直的振子，称为同属于一个天线的振子。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于多天线无线电发射接收方法。使用本发明方法可实现无线电设备的高效无线电通信，采用本发明的无线电波极化技术方案，实现空分、极分双工，实现极分多址；通过互为独立的发射天线与所述接收天线实现无线电设备的高效率与低成本。
一种多天线无线电发射接收方法，提供了一个无线电设备，该设备包括无线电发射装置或无线电接收装置，其特征在于所述无线电发射装置包括发射天线，所述无线电接收装置包括接收天线，所述发射天线与所述接收天线互为独立。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其特征在于所述发射天线与所述接收天线工作在时分双工。
一种多天线无线电发射接收方法，提供了一个无线电设备，该设备包括无线电发射装置或无线电接收装置，其特征在于所述无线电发射装置包括发射天线，所述无线电接收装置包括接收天线，所述发射天线与所述接收天线互为独立且时分双工。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其特征在于所述无线电设备有一个或一个以上的发射天线，或有一个或一个以上的接收天线。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其特征在于所述发射天线与所述接收天线相同极化近轴线放置。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其特征在于所述发射天线与所述接收天线相同极化且互为近同轴线放置。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其特征在于所述发射天线与所述接收天线相同极化及时分双工，振子距离为0至5个波长。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其特征在于所述发射天线与所述接收天线相同极化及时分双工，振子馈电端距离为0至5个波长。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其特征在于所述多发射天线相同极化且互为近同轴线放置。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其特征在于所述发射天线与所述接收天线正交极化。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其特征在于所述2个发射天线互为正交极化。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其在于所述多接收天线相同极化且互为近同轴线放置。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其在于所述2个接收天线互为正交极化。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其在于所述发射天线与所述接收天线采用相同极化且互为同轴线放置。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其在于所述发射天线或所述接收天线为鞭状天线。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其在于所述发射天线或所述接收天线为偶极天线。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其在于所述发射天线或所述接收天线为八木天线或环形天线或塞格伦天线或背射天线或介质天线或铁淦氧(磁棒)天线。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其在于提供了2无线电设备，当其中所述一个无线电发射天线极化改变时，另一个所述无线电设备的接收天线极化作相应匹配改变；或者当其中所述一个无线电接收天线极化改变时，另一个所述的无线电设备的发射天线极化作相应匹配改变。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其在于同属于所述发射天线的接收天线在作为时分双工的接收天线时，作发射天线时与作接收天线时是互为相同极化或互为不同极化或互为正交极化。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其在于独立于或同属于所述发射天线的接收天线，发射天线或接收天线的极化为可改变的。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其在于所述发射天线与接收天线正交极化，由无线电设备进行切换。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其在于所述收发天线作同步旋转极化改变。
所述一种多天线无线电发射或接收方法，其在于所述垂直极化的收发天线上下安置，或水平极化的收发天线水平安置。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其在于所述发射天线为水平极化而接收天线为垂直极化，或发射天线为垂直极化而接收天线为水平极化。
所述一种多天线无线电发射接收方法，所述发射天线与接收天线正交极化，由无线电设备进行控制切换。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其在于多收发天线作高速同步极化跳变。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其在于所述发射与接收天线作高速同步极化跳变，反射板旋转产生空分多址。
所述一种多天线无线电发射接收方法，其在于所述发射天线与接收天线使用相同频谱段或不同频谱段。
一种多天线无线电发射接收设备，该设备包括无线电发射装置或无线电接收装置，其特征在于所述无线电发射装置包括发射天线，所述无线电接收装置包括接收天线，所述发射天线与所述接收天线互为独立。
所述一种多天线无线电发射接收设备，其特征在于所述无线电设备有一个或一个以上的发射天线，或有一个或一个以上的接收天线。
所述一种多天线无线电发射接收设备，其特征在于所述发射天线与所述接收天线相同极化且互为近轴线放置。
所述一种多天线无线电发射接收设备，其特征在于所述发射天线与所述接收天线相同极化且互为近同轴线放置。
所述一种多天线无线电发射接收设备，其特征在于所述发射天线与所述接收天线正交极化。
所述一种多天线无线电发射接收设备，其特征在于所述发射天线与所述接收天线为时分双工。
所述一种多天线无线电发射接收设备，其特征在于所述发射天线与所述接收天线相同极化及时分双工，振子距离为0至5个波长。
所述一种多天线无线电发射接收设备，其特征在于所述发射天线与所述接收天线相同极化及时分双工，振子馈电端距离为0至5个波长。
所述一种多天线无线电发射接收设备，其在于该设备为移动电话手机。
所述一种多天线无线电发射接收设备，其在于该设备为移动电话基站。
所述一种多天线无线电发射接收设备，其在于该设备为固定无线装置。
所述一种多天线无线电发射接收设备，其在于该设备为便携无线装置。
本发明的方案具有优点与效果是：
1、无线电发射与接收设备不用昂贵的双工器，就能够实现同频(时分)双工或异频双工；
2、本发明所提供的多天线无线电发射与接收设备，能够实现高质量的无线电通信；
3、可实现极分多址。
附图说明
附图1是一个多天线无线电设备中的2个互为同轴线放置的水平极化偶极天线；
附图2是一个多天线无线电设备中的2个互为同轴线放置的垂直极化偶极天线；
附图3是一个多天线无线电设备中的2个互为正交极化天线；
附图4是2个无线电设备中的使用垂直极化双鞭状天线进行双工通信方法示意图，1T和1R分别为第一个无线电设备中的发射天线和接收天线，2T和2R分别为第2个无线电设备中的发射天线和接收天线；
附图5是2个无线电设备中均使用有垂直极化鞭状天线和水平极化鞭状天线进行双工通信方法示意图，1T和1R分别为第一个无线电设备中的发射天线和接收天线，2T和2R分别为第2个无线电设备中的发射天线和接收天线。
附图6是2个无线电设备中均使用有垂直极化鞭状天线进行时分双工通信方法示意图，1T和1R分别为第一个无线电设备中的发射天线和接收天线，2T和2R分别为第2个无线电设备中的发射天线和接收天线。
具体实施方式
所述一种多天线无线电发射接收方法，提供了一个无线电设备，该设备包括无线电发射装置或无线电接收装置，所述无线电发射装置包括发射天线，所述无线电接收装置包括接收天线，所述发射天线与所述接收天线采用相同极化且互为独立放置，或所述发射天线与所述接收天线互为独立且正交极化。
所述一种多天线无线电发射接收方法，提供了一个无线电设备，该设备包括无线电发射装置或无线电接收装置，所述无线电发射装置包括发射天线，所述无线电接收装置包括接收天线，所述发射天线与所述接收天线采用相同极化且互为近同轴线放置，或所述发射天线与所述接收天线互为独立且正交极化。
所述一种多天线无线电发射接收设备，该设备包括无线电发射装置和无线电接收装置，所述无线电发射装置包括相连接的发射天线，所述无线电接收装置包括相连接的接收天线，所述发射天线与所述接收天线采用相同极化且互为独立放置，或所述发射天线与所述接收天线互为独立且正交极化。
所述一种多天线无线电发射接收设备，该设备包括无线电发射装置和无线电接收装置，所述无线电发射装置包括相连接的发射天线，所述无线电接收装置包括相连接的接收天线，所述发射天线与所述接收天线采用相同极化且互为近同轴线放置，或所述发射天线与所述接收天线互为独立且正交极化。
附图1是一个多天线无线电设备中的2个互为同轴线放置的水平极化偶极天线或鞭状天线，设其中一个为发射天线，另一个为接收天线，且2个天线间有一定距离，例如2个波长距离，由于水平极化偶极天线或鞭状天线振子的2个轴线方向的增益为零，根据天线互易定理，当其中的发射天线发出频率为f0的信号时，另一个接收天线不能收到所述发射天线发出频率为f0的信号。上述的天线结构实现了双工器功能，解决了无线电设备的发射与接收信号隔离的需要。
附图2是一多天线无线电设备中的2个互为同轴线放置的垂直极化偶极天线或鞭状天线，设其中一个为发射天线，另一个为接收天线，且2天线间有一定距离，由于垂直极化偶极天线或鞭状天线振子的2个轴线方向的增益为零，根据天线互易定理，当其中的发射天线发出频率为f0的信号时，另一个为接收天线不能收到所述发射天线发出频率为f0的信号。上述的天线结构实现了双工器功能，解决了无线电设备的发射与接收信号隔离的需要。
所述一种多天线无线电发射接收方法，在于所述发射天线与所述接收天线采用相同极化且互为同轴线放置。2个互为同轴线放置的垂直极化偶极天线有最好的信号隔离效果，但由于在实际使用中2个互为同轴线放置的天线一般难以达到，而2个互为近同轴线放置的天线一般也能达到可用的需要，因为偏离同轴线会使发射与接收信号隔离度下降；近同轴线即轴线有一些偏离，偏离的大小与2天线的距离有关，在一定的信号隔离度下天线间的距离越大则轴线容许偏离尺寸可越大，反之、在一定的信号隔离度下天线间的距离越小则与轴线容许偏离尺寸则越小。
附图3是一个多天线无线电设备中的2个互为正交极化天线，设其中发射天线为垂直极化偶极天线，接收天线为水平极化偶极天线，当其中的发射天线发出频率为f0的垂直极化信号时，根椐天线工作原理，另一个为水平极化接收天线不能收到所述发射天线发出频率为f0的垂直极化信号。上述的收发天线结构实现了双工器功能，解决了无线电设备的发射与接收信号隔离的需要。
附图4是2个无线电设备中的使用垂直极化双鞭状天线进行双工通信方法示意图，1T和1R分别为第一个无线电设备中的发射天线和接收天线，2T和2R分别为第2个无线电设备中的发射天线和接收天线。通过将接收天线放置在发射天线的同轴位置，使发射天线与接收天线间有很好的隔离度，可用于无隔离频带的异频双工通信；如果再增加扩频技术或天线信号抵消技术也能用于同频时分双工通信。
附图5是2个无线电设备中均使用有垂直极化鞭状天线和水平极化鞭状天线进行双工通信方法示意图，1T和1R分别为第一个无线电设备中的发射天线和接收天线，2T和2R分别为第2个无线电设备中的发射天线和接收天线。发射天线与接收天线互为正交极化，通过接收天线放置在发射天线的同轴位置，使发射天线与接收天线间有最大的隔离度，可实现同频或异频时分双工通信。
附图6是2个使用有垂直(水平类同)极化鞭状天线的无线电设备通信示图，每个无线电设备中有一个发射天线和一个接收天线，其中发射天线和接收天线均为垂直极化偶极天线，当其中的发射天线发出频率为f0的信号时，根椐天线工作原理，另一个接收天线收到所述发射天线发出频率为f0的信号，由于发射天线的发射信号是经过空间才使接收天线收到部份信号，上述的收发天线结构实现发射天线与接收天线之间信号有一定的隔离(例如隔离度为20db，隔离度与2天线距离有关)，即也实现了双工器功能。目前时分双工无线电设备一般采用天线开关进行收发切换，采用各自独立的发射天线和接收天线可以取消天线收发切换开关，又避免了开关射频损耗，另外、高频率天线尺寸很小，生产及安装容易，总的结果是使用了各自独立的发射天线和接收天线后提高了无线电设备的性能和减少了成本。
无线电设备的发射天线与接收天线各自独立时即有一定的隔离作用。上下放置的同极化的鞭状发射天线与接收天线振子轴线距离越小则隔离度越大，鞭状发射天线与接收天线的振子同轴时隔离度最大。
所述一种多天线无线电发射接收设备，在于所述相同极化发射天线与所述接收天线的振子距离为0至5个波长。振子距离太大不便于无线电设备使用。
所述一种多天线无线电发射接收设备，在于所述相同极化发射天线与所述接收天线的振子馈电端距离为0至5个波长。振子距离太大不便于无线电设备使用。
所述一种多天线无线电发射接收方法，在于所述无线电设备有一个或一个以上的发射天线，或有一个或一个以上的接收天线。
所述一种多天线无线电发射接收方法，所述多发射天线间采用相同极化且互为近同轴线放置，或所述2个发射天线互为正交极化。
所述一种多天线无线电发射接收方法，所述多接收天线间采用相同极化且互为近同轴线放置，或所述2个接收天线互为正交极化。
上述近同轴线放置的天线具有信号隔离作用，为了提高无线电设备发射与接收能力，增加数据通信量或提高无线信号质量(例如分集接收)，可在无线电设备中设置一个以上的发射天线，或一个以上的接收天线。
上述互为正交极化的天线具有信号隔离作用。为了实现多载波发射，一个方法是在发射机中或在天馈中进行载波合路，这种方式造成产生合路损失，另外合路器也有较高成本。由于高频天线尺寸较小，采用本发明的多天线技术，独立天线成本小，无合路损失，且近同轴线放置的天线间互干扰小。
上述近同轴线放置的天线以及上述互为正交极化的天线，均可使用同频或异频谱实双工通信。
所述一种多天线无线电发射接收方法，提供了2个无线电设备，其特征在于当其中所述一个无线电发射天线改变极化改变时，另一个所述无线电设备的接收天线极化作相应匹配改变；或者当其中所述一个无线电接收天线极化改变时，另一个所述的无线电设备的发射天线极化作相应匹配改变。
快速改变无线电设备天线极化，使发射天线与接收天线极化一致实现了极化跳变，有跳频或扩频的类似作用，可作为无线电抗干扰或加密手段，称为极分多址。
所述一种多天线无线电发射接收方法，在于同属于所述发射天线的接收天线在作为时分双工的接收天线时，作发射天线时与作接收天线时是互为相同极化或互为不同极化或互为正交极化。
所述一种多天线无线电发射或接收方法，在于垂直极化的收发天线上下安置，或水平极化的收发天线水平安置，收发天线应尽量为同轴线安置，以提高隔离度。
所述一种多天线无线电发射接收方法，在于发射天线为水平极化而接收天线为垂直极化，或发射天线为垂直极化而接收天线为水平极化。
所述一种L形发射或接收天线，即1/2波长偶极振子天线，2振子以夹角为90度角，并以角点为天线的馈电点，当2个臂长度的比例改变时天线极化改变。
所述一种多天线无线电发射接收方法，在于独立于或同属于所述发射天线的接收天线，发射天线或接收天线的极化为可改变的。
所述一种多天线无线电发射接收方法，所述发射天线与接收天线正交极化，由无线电设备进行控制切换。
所述一种多天线无线电发射接收方法，所述发射天线与接收天线正交极化，由无线电设备进行切换。即由无线电设备中的双工开关进行切换。
所述一种多天线无线电发射接收方法，在于收发天线作同步旋转极化改变。
所述一种多天线无线电发射接收方法，在于收发天线作高速同步极化跳变，反射板旋转产生空分多址。
所述一种多天线无线电发射接收方法，所述发射天线或所述接收天线为八木天线或环形天线或塞格伦天线或背射天线或介质天线或铁淦氧(磁棒)天线。
所述一种多天线无线电发射接收方法，在于多收发天线作高速同步极化跳变，跳频、码分、极化、空分多址技术组合使用。
所述一种多天线无线电发射接收方法，在于发射天线与接收天线互为垂直或水平或其它位置安置；或者发射天线与接收天线使用相同频谱段或不同频谱段。
所述一种多天线无线电发射接收设备，该设备为移动电话手机。
所述一种多天线无线电发射接收设备，该设备为移动电话基站。
所述一种多天线无线电发射接收设备，该设备为固定无线装置。
所述一种多天线无线电发射接收设备，该设备为便携无线装置。
Claims (10)
1.一种多天线无线电发射接收方法，提供了一无线电设备，该设备包括无线电发射装置和无线电接收装置，其特征在于所述无线电发射装置包括发射天线，所述无线电接收装置包括接收天线，所述发射天线与所述接收天线互为独立且时分双工，或所述发射天线与所述接收天线互为独立且正交极化。
2.根据权利要求1所述一种多天线无线电发射接收方法，其特征在于所述无线电设备有一个或一个以上的发射天线，或有一个或一个以上的接收天线。
3.根据权利要求2所述一种多天线无线电发射接收方法，其特征在于所述多发射天线或接收天线采用相同极化且互为近同轴线放置，或所述二个发射天线或接收天线互为独立且正交极化。
4.根据权利要求2所述一种多天线无线电发射接收方法，其特征在于所述发射天线与所述接收天线采用相同极化且互为同轴线放置。
5.根据权利要求2所述一种多天线无线电发射接收方法，其特征在于所述发射天线或所述接收天线为鞭状天线或偶极天线。
6.根据权利要求2所述一种多天线无线电发射接收方法，其特征在于提供了二无线电设备，当其中所述一个无线电发射天线极化改变时，另一个所述无线电设备的接收天线极化作相应匹配改变；或者当其中所述一个无线电接收天线极化改变时，另一个所述的无线电设备的发射天线极化作相应匹配改变。
7.根据权利要求1所述一种多天线无线电发射接收方法，所述发射天线与接收天线正交极化，由无线电设备进行控制切换。
8.根据权利要求1所述一种多天线无线电发射接收方法，所述发射天线与接收天线使用相同频谱段或不同频谱段。
9.根据权利要求1所述方法的一种多天线无线电发射接收设备，该设备包括无线电发射装置或无线电接收装置，其特征在于所述无线电发装置包括发射天线，所述无线电接收装置包括接收大线，所述发射大线与所述接收天线互为独立放置且相同极化工作且时分双工，或所述发射天线与所述接收天线互为独立且正交极化。
10.根据权利要求9所述一种多天线无线电发射接收设备，其特征在于该设备为移动电话手机设备，或为移动电话基站设备，或为固定无线设备，或为便携无线设备。
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Application publication date: 20081022 |