用于借助固定的天线发射和接收移动无线电信号的装置制造方法及图纸

一种用于接收和发射无线电网络信号的装置，还具有下列特征：具有空中接口(27)，所述空中接口具有MIMO天线(29)，在空中接口(27)与住宅分配网络(HN)之间设有天线侧的频率转换装置(F1)，所述天线侧的频率转换装置(F1)包括至少一个频率转换器(38a、38b)，经由双极化天线(29)的至少一种极化(P1或P2)获得的或经由所述至少两个天线(29)中的至少一个天线获得的具有发射频率(fd)的接收信号(Sd)能经由所述至少一个频率转换器转换到在住宅分配网络(HN)中空闲的和/或未使用的中间频率范围(fd1、fd2)中，在住宅分配网络(HN)与接收机(19)之间设有至少一个接收机侧的频率再转换装置(F2)，并且所述接收机侧的频率再转换装置(F2)被构造使得：在所述频率再转换装置上能够反向进行在未使用的频率范围中被转换的频率(fd1、fd2)到接收频率范围(fd)中的频率再转换。

A device for transmitting and receiving mobile radio signals by means of fixed antennas.

A device for receiving and transmitting radio network signals, also has the following features: an air interface (27), the air interface having an MIMO antenna (29), a frequency conversion device (F1) with an antenna side between the air interface (27) and the residential distribution network (HN), and the frequency conversion device (F1) on the antenna side including at least one. A frequency converter (38a, 38b), which is obtained by at least one polarization (P1 or P2) of a dual polarized antenna (29) or a receiving signal (Sd) obtained by at least one antenna in at least two antennas (29), can be converted to idle and / or idle in the residential allocation network (HN) via the at least one frequency converter. In the intermediate frequency range (FD1, fd2) that is not used, there is at least one frequency re conversion device (F2) between the residential distribution network (HN) and the receiver (19), and the frequency re conversion device (F2) of the receiver side is configured to reverse the unused frequency on the frequency conversion device. The frequency conversion of the converted frequency (FD1, fd2) to the receiving frequency range (FD) in the rate range.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于借助固定的天线发射和接收移动无线电信号的装置如今，越来越多的数据经由移动无线电网络传输。移动终端设备如手机和所谓的智能手机、亦及装备有无线电装置的笔记本电脑、平板电脑等越来越流行。如果这样的移动无线电终端设备例如也在建筑物中被使用，则还可能也根据结构方式(当例如建筑物例如特别是在使用混凝土和使用钢筋的情况下被制造时)出现恶化的天线接收。为了在这些条件下必要时总体能够实现连接或至少改善现有连接的质量，需要进一步的措施。这些措施之一可以在于：提供附加的天线，以便实现较高的天线增益。然后，能够在移动无线电站的小区内展开(abgewickelt)至分级的通常静止的天线通信并且展开从该天线那里例如经由电缆连接或另外的无线电路径至移动无线电终端设备的通信。例如由DE102010018509B4已知一种用于在不同的频率范围中发射和接收移动无线电信号的附加的分级的装置。这样的装置例如可以具有两个或三个天线，其中，每个发射和接收天线针对不同的频率范围运行。但也对于建立例如以LTE标准(LongTermEvolution)形式的新移动无线电标准的连接而通常有意义的是，使用具有相应天线增益的单独的分级的天线，以便实现高的数据传输率。按照该标准例如能够在两条单独的接收路径上不仅实现分集(Diversity)运行而且实现多输入多输出(MIMO)运行。有利于改善接收特性的分级的无源天线例如可以具有两个接头，所述两个接头能够实现天线在两种极化中运行。此外也可以使用放大器，所述放大器对于两个电缆包含附加的接收放大器，如其同样在DE102010018509B4中说明的那样。在该背景下，本专利技术的任务是，实现和提供一种改善的用于借助固定的天线发射和接收移动无线电信号的系统。该任务按照本专利技术根据在权利要求1中给出的特征来解决。本专利技术的有利的构造方案在从属权利要求中给出。本专利技术以相对简单的方式实现如下可能性：尤其是也在建筑物中显著改善或者有时甚至能够实现发射和接收移动无线电信号，当由建筑物造成在该建筑物中的至少一些位置上不能接收或仅能差地接收由移动无线电站发射的发射信号(下行链路)时。相同情况反之也适用于所谓的上行链路，也就是当由于不利的建筑物条件和存在的屏蔽作用而导致由终端设备发射的信号不再能够由移动无线电站接收时。在此，按照本专利技术的用于较好地接收和发射移动无线电信号的装置从移动无线电网络出发，所述移动无线电网络至少在一个无线电方向上、例如在下行链路运行中(亦即在从基站至终端用户的发射运行中)或在上行链路运行中(亦即在从终端用户至基站的传输范围中)辅助或能够实现MIMO运行或分集运行，即为此而设计。换句话说，所述系统应该适合并且设计用于使得：发射和接收信号借助至少一个发射放大器和至少两个接收放大器或反过来借助至少借助两个发射放大器和至少一个接收放大器发挥作用。在此，按照本专利技术的解决方案还从如下事实出发，即：在涉及的建筑物中已经存在同轴导线用于宽带信号传输。对于单户或多户住宅的安装经常使用无源或有源的基本同轴的分配网络。因此，例如卫星信号为了电视运行和/或广播运行而被传输和/或为了接收布置在地面的TV信号或无线电广播信号而被传输。所接收的信号的馈入一方面经由卫星天线来实现并且另一方面例如经由通常被附加连接的或可能可接入的用于接收地面播送的节目的地面天线来实现。然后，经由低噪声变频器(LNB变频器)以及多路开关装置(矩阵电路)可以通过多个并联铺设的电缆连接多个用户。但同样已知单电缆连接，该单电缆连接同样允许经由唯一的同轴导线接收多个在用户侧可选择的节目。就此而言也参阅已知的解决方案。同样已知在建筑物中的同轴分配网络，其例如用于接收电缆连接式传输的发送。尤其是在卫星接收中已知为多个用户提供不同的TV卫星信号。为此使用转换方法，所述转换方法在相应的矩阵中将分别由用户要求的节目转换到相应的频率上。按照本专利技术的解决方案现在提出：将为了展开通信而经由基站接收的或发射的信号转换到中间频率中并且在该中间频率中经由设置在建筑物侧的分配网络传输所述信号。本专利技术尤其是提出：卫星-中间频率-分配网络不仅用于传输卫星连接式的、即经由卫星播送的节目，而且也为了传输移动无线电信号而使用这些建筑物侧的分配网络。这开启了如下的可能性：例如也为了接收新的移动无线电标准、例如LTE而使用具有相应高的天线增益的单独分级的天线，以便然后将相应的数据经由房屋连接的同轴的分配网络传输至被连接的用户。因此，为此按照本专利技术使用TEM导线、亦即用于传输横向电磁波的导线，所述导线尤其是以已经存在于住宅分配系统中的同轴导线的形式。在此，本专利技术还提出这样构造按照本专利技术的用于发射和接收的装置：使得不仅能够实现利用住宅分配网络经由提到的TEM导线来传输信号、尤其是来自具有两种极化或两个天线的空中接口的信号，而且也始终确保用于分集运行或特别是MIMO运行的信号的所要求的同步并且对于卫星接收和地面接收而言符合针对馈入公共设备(Gemeinschaftsanlage)中的条件。因此，按照本专利技术的解决方案原则上也可以用于经由单电缆路径传输这样的用于MIMO运行的信号。虽然原则上针对汽车领域由DE102004062000A1已知一种天线分集装置，该天线分集装置包括多个天线和一个天线侧的频率转换装置。对此，天线的至少一个接收频带应该被这样转换，使得所述至少两个分集天线的接收频带在频谱方面相邻并且能够经由一个共同的尤其是以同轴电缆形式的传输介质被传输。在此，不仅第二天线的第二路径或双极化天线的第二极化能够借助频率转换装置被转换到同一个同轴电缆上。在此尤其是提出利用接收机的本地振荡器信号来进行频率转换。但该解决方案仅非常有限地适合用于将MIMO-OFDM信号馈入到公共设备中。但该解决方案仅非常有限地适合用于将MIMO-OFDM信号馈入到公共设备中。OFDM是正交频分复用技术(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)，其中涉及调制方法，在该调制方法中使用多个正交载波来进行数字的数据传输。首先单独调制每个载波。根据为此所使用的选自三种自由参数——频率、幅值和相位——中的参数，所述每个载波在每符号周期(Symbolschritt)中带有一个或多个比特的信息。对于MIMO运行必须进行信道估计或确定信道矩阵，然后以此为基础在用于两个尽可能不相关的传播路径和天线路径的两个信号的相位和幅值方面进行选择组合。但这以信道矩阵的一定稳定性为条件。如果所述信道矩阵过于快速地改变，则不能遵循用于选择正确的相位和幅值的算法。因此，在频率转换时必须在各转换的MIMO-OFDM信号之间完全不产生任何频率误差，而在两个Mimo信道的OFDM符号之间的时延差是允许的，只要所述时延差处于也在LTE中设有的保护间隔(“循环前缀”)内。当第二路径由于频率转换在传播特性方面、尤其是在相位稳定性方面相对于第一路径非常快速地波动时，这因此导致MIMO运行中的不稳定性。虽然通过为在天线中的和在接收机中的转换器使用一个共同的振荡器(接收机振荡器)，消除了这些相位波动和可能的频率偏差。但使用接收机振荡器作为共同的振荡器在任何情况下适用于单个接收设备，而绝不适用于公共设备，因为接收机振荡器以及因此两个转换的MIM本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于接收和发射无线电网络信号的装置，所述装置具有下列特征：‑具有空中接口(27)，所述空中接口具有以至少一个双极化天线形式的或以至少两个天线的形式的MIMO天线(29)，所述MIMO天线用于实施至少在一个无线电方向上的MIMO运行、即在下行链路运行中或在上行链路运行中；‑具有至少一个发射放大器(46)并且具有至少两个接收放大器(36a、36b)；‑所述至少一个发射放大器(46)和所述至少两个接收放大器(36a、36b)与住宅分配网络(HN)连接，经由空中接口(27)的接收信号被馈入到所述住宅分配网络中并且经由住宅分配网络(HN)获得的发射信号能被输送给空中接口；其特征在于下列进一步的特征‑在空中接口(27)与住宅分配网络(HN)之间设有天线侧的频率转换装置(F1)；‑所述天线侧的频率转换装置(F1)包括至少一个频率转换器(38a、38b)，经由双极化天线(29)的至少一种极化(P1或P2)获得的或经由所述至少两个天线(29)中的至少一个天线获得的具有发射频率(fd)的接收信号(Sd)能经由所述至少一个频率转换器转换到在住宅分配网络(HN)中空闲的和/或未使用的中间频率范围(fd1、fd2)中；‑在住宅分配网络(HN)与接收机(19)之间设有至少一个接收机侧的频率再转换装置(F2)；并且‑所述接收机侧的频率再转换装置(F2)被构造使得：在该频率再转换装置上能够反向进行被转换在未使用的频率范围中的频率(fd1、fd2)到接收频率范围(fd)中的频率再转换。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.10 DE 102015011875.71.用于接收和发射无线电网络信号的装置，所述装置具有下列特征：-具有空中接口(27)，所述空中接口具有以至少一个双极化天线形式的或以至少两个天线的形式的MIMO天线(29)，所述MIMO天线用于实施至少在一个无线电方向上的MIMO运行、即在下行链路运行中或在上行链路运行中；-具有至少一个发射放大器(46)并且具有至少两个接收放大器(36a、36b)；-所述至少一个发射放大器(46)和所述至少两个接收放大器(36a、36b)与住宅分配网络(HN)连接，经由空中接口(27)的接收信号被馈入到所述住宅分配网络中并且经由住宅分配网络(HN)获得的发射信号能被输送给空中接口；其特征在于下列进一步的特征-在空中接口(27)与住宅分配网络(HN)之间设有天线侧的频率转换装置(F1)；-所述天线侧的频率转换装置(F1)包括至少一个频率转换器(38a、38b)，经由双极化天线(29)的至少一种极化(P1或P2)获得的或经由所述至少两个天线(29)中的至少一个天线获得的具有发射频率(fd)的接收信号(Sd)能经由所述至少一个频率转换器转换到在住宅分配网络(HN)中空闲的和/或未使用的中间频率范围(fd1、fd2)中；-在住宅分配网络(HN)与接收机(19)之间设有至少一个接收机侧的频率再转换装置(F2)；并且-所述接收机侧的频率再转换装置(F2)被构造使得：在该频率再转换装置上能够反向进行被转换在未使用的频率范围中的频率(fd1、fd2)到接收频率范围(fd)中的频率再转换。2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，频率转换装置(F1)设置在空中接口(27)或所属的天线(29)上或中，和/或用于频率再转换的频率再转换装置(F2)设置在接收机(19)处或中。3.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，频率转换装置(F1)包括两条天线侧的下行链路路径(DLA；35a、35b)，经由所述至少两个天线接收的或经由所述至少一个双极化天线(29)的至少两种极化(P1、P2)接收的信号(Sd)能分开地在所述两条天线侧的下行链路路径上被分开地转换到不同的彼此错开的中间频率范围(fd1、fd2)中。4.按照权利要求3所述的装置，其特征在于，在频率再转换装置(F2)中设有两条下行链路路径(DLT；75a、75b)，经由分频器(57)分开的彼此错开的中间频率范围(fd1、fd2)能在所述两条下行链路路径上分别通过一个设置在所述两条下行链路路径(DLA；75a、75b)的每条下行链路路径中的频率再转换器(61a、61b)被再转换到接收频率(fd)中。5.按照权利要求3或4之一所述的装置，其特征在于，所述两条天线侧的下行链路路径(DLA；35a、35b)分别包括一个频率转换器(38a、38b)，所述频率转换器分别配置有一个用于频率转换的本地振荡器(LO1、LO2)，其中，这两个本地振荡器(LOl、LO2)借助一个共同的参考振荡器(67)相互同步。6.按照权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置被构造使得：除...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·加布里埃尔，G·舍尔，M·海森贝格，
申请(专利权)人：凯瑟雷恩工厂两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE