定向耦合设备及其使用方法技术

本发明专利技术的主题公开内容的各个方面例如可以包括一种耦合设备，所述耦合设备包括：辐射传递第一数据的第一RF信号的第一天线；以及从至少一个传送设备辐射传递第一数据的第二RF信号的第二天线。第一RF信号和第二RF信号形成组合RF信号，所述组合RF信号被传输介质的外表面约束以作为受引导电磁波基本上沿着传输介质在单一纵向方向上传播。此外还公开了其他实施例。

Directional coupling equipment and its use method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】定向耦合设备及其使用方法相关申请的交叉引用本申请要求2015年4月24日提交的美国专利申请序列号14/695,070的优先权。通过引用的方式将前述申请的内容合并到本申请中，就如同在这里全文阐述一样。
本专利技术的主题公开内容涉及在通信网络中经由微波传输进行通信。
技术介绍
随着智能电话和其他便携式设备日益变得普遍并且随着数据使用增加，宏蜂窝基站设备和现有的无线基础设施也随之需要更高的带宽能力以便解决增加的需求。为了提供附加的移动带宽，正在实行小型蜂窝部署，其中微蜂窝和微微蜂窝为比传统宏蜂窝小得多的区域提供覆盖。此外，大多数家庭和企业已经变得对于例如语音、视频和因特网浏览等服务依赖于宽带数据接入。宽带接入网络包括卫星、4G或5G无线、输电线通信、光纤、有线电视以及电话网络。附图说明现在将参照附图，所述附图不一定是按比例绘制的，并且其中：图1是示出根据这里所描述的各个方面的导波通信系统的一个示例性、非限制性实施例的方块图。图2是示出根据这里所描述的各个方面的传送设备的一个示例性、非限制性实施例的方块图。图3是示出根据这里所描述的各个方面的电磁场分布的一个示例性、非限制性实施例的图形图。图4是示出根据这里所描述的各个方面的电磁场分布的一个示例性、非限制性实施例的图形图。图5A是示出根据这里所描述的各个方面的频率响应的一个示例性、非限制性实施例的图形图。图5B是示出根据这里所描述的各个方面的绝缘电线的纵向剖面的示例性、非限制性实施例的图形图，其中描绘出各个操作频率下的受引导电磁波的场。图6是示出根据这里所描述的各个方面的电磁场分布的一个示例性、非限制性实施例的图形图。图7是示出根据这里所描述的各个方面的电弧耦合器的一个示例性、非限制性实施例的方块图。图8是示出根据这里所描述的各个方面的电弧耦合器的一个示例性、非限制性实施例的方块图。图9A是示出根据这里所描述的各个方面的短截线(stub)耦合器的一个示例性、非限制性实施例的方块图。图9B是示出根据这里所描述的各个方面的电磁分布的一个示例性、非限制性实施例的图示。图10A和10B是示出根据这里所描述的各个方面的耦合器和收发器的示例性、非限制性实施例的方块图。图11是示出根据这里所描述的各个方面的双短截线耦合器的一个示例性、非限制性实施例的方块图。图12是示出根据这里所描述的各个方面的转发器系统的一个示例性、非限制性实施例的方块图。图13所示出的方块图示出了根据这里所描述的各个方面的双向转发器的一个示例性、非限制性实施例。图14是示出根据这里所描述的各个方面的波导系统的一个示例性、非限制性实施例的方块图。图15是示出根据这里所描述的各个方面的导波通信系统的一个示例性、非限制性实施例的方块图。图16A和16B是示出根据这里所描述的各个方面的用于管理电网(powergrid)通信系统的系统的一个示例性、非限制性实施例的方块图。图17A示出了一种用于检测和缓解发生在图16的系统的通信网络中的干扰的方法的一个示例性、非限制性实施例的流程图。图17B示出了一种用于检测和缓解发生在图16的系统的通信网络中的干扰的方法的一个示例性、非限制性实施例的流程图。图18A和18B示出了根据这里所描述的各个方面的耦合设备的示例性、非限制性实施例的示意性方块图。图19A、19B和19C是根据这里所描述的各个方面的天线波束图案的示例性、非限制性实施例的图形图。图20示出了一种方法的一个示例性、非限制性实施例的流程图。图21是根据这里所描述的各个方面的计算环境的一个示例性、非限制性实施例的方块图。图22是根据这里所描述的各个方面的移动网络平台的一个示例性、非限制性实施例的方块图。图23是根据这里所描述的各个方面的通信设备的一个示例性、非限制性实施例的方块图。具体实施方式现在将参照附图描述一个或多个实施例，其中相同的附图标记始终被用来指代相同的单元。在后面的描述中，出于解释的目的阐述了许多细节，以便提供对于各个实施例的透彻理解。但是显而易见的是，可以在没有这些细节的情况下实践各个实施例(并且不应用于任何特定的联网环境或标准)。在一个实施例中，给出一种用于经由受引导电磁波来发送和接收例如数据或其他信令之类的通信信号的导波通信系统。受引导电磁波例如包括被约束到传输介质或者由传输介质引导的表面波或其他电磁波。应当认识到，在不背离示例性实施例的情况下，对于导波通信可以利用多种传输介质。这样的传输介质的实例可以单独地或者在一种或多种组合中包括以下各项当中的一项或多项：不管是绝缘还是非绝缘并且不管是单股还是多股的电线；具有其他形状或配置的导体，其中包括线束、电缆、连杆、轨道、管道；比如电介质管道、连杆、轨道或其他电介质构件之类的非导体；导体与电介质材料的组合；或者其他导波传输介质。传输介质上的受引导电磁波的感生可以独立于通过作为电路的一部分的传输介质被注入或者通过其他方式被传送的任何电位、电荷或电流。例如在传输介质是电线的情况下，应当认识到，虽然响应于沿着电线的导波的传播可以形成电线中的小电流，但是这可能是由于电磁波沿着电线表面的传播，而不是响应于被注入到作为电路的一部分的电线中的电位、电荷或电流形成。因此，在电线上行进的电磁波不需要电路就可以沿着电线表面传播。因此，所述电线是并非电路的一部分的单线传输线。此外，在一些实施例中，电线不是必要的，并且电磁波可以沿着不是电线的单线传输介质传播。更一般来说，本专利技术的主题公开内容所描述“受引导电磁波”或“导波”受到作为传输介质的至少一部分的物理对象的存在的影响(例如裸电线或其他导体，电介质，绝缘电线，导管或其他中空元件，被电介质或绝缘体涂覆、覆盖或围绕的绝缘电线束或其他线束，或者其他形式的固态、液态或非气态传输介质)，从而至少部分地被约束到物理对象或者被物理对象引导，并且从而沿着物理对象的传输路径传播。这样的物理对象可以作为传输介质的至少一部分操作，其通过传输介质的界面(例如外表面、内表面、外表面与内表面之间的内部部分或者传输介质的元件之间的其他边界)对受引导电磁波的传播进行引导，从而又可以沿着从发送设备到接收设备的传输路径载送能量、数据和/或其他信号。无引导(或无约束)电磁波的强度与无引导电磁波所行进的距离的平方成反比减小，不同于例如无引导(或无约束)电磁波之类的无线信号的自由空间传播，受引导电磁波可以沿着传输介质传播，并且每单位距离的量值损耗小于无引导电磁波所经历的情况。不同于电信号，受引导电磁波可以在不需要发送设备与接收设备之间的单独电气返回路径的情况下从发送设备传播到接收设备。因此，受引导电磁波可以沿着不具有导电组件的传输介质(例如电介质条带)或者经由具有不多于单一导体的传输介质(例如单一裸电线或绝缘电线)从发送设备传播到接收设备。即使传输介质包括一个或多个导电组件并且沿着传输介质传播的受引导电磁波生成在受引导电磁波的方向上在所述一个或多个导电组件中流动的电流，这样的受引导电磁波也可以沿着传输介质从发送设备传播到接收设备，而不需要在发送设备与接收设备之间的电气返回路径上有相反的电流流动。在非限制性的说明中，考虑通过导电介质在发送设备与接收设备之间传送和接收电信号的电气系统。这样的系统通常依赖于电气分开的正向和返回路径。例如考虑具有通过绝缘体分开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耦合设备，包括：辐射传递数据的第一射频(RF)信号的第一天线；以及辐射传递所述数据的第二RF信号的第二天线；其中，第一天线和第二天线被配置成使得第一RF信号和第二RF信号形成组合RF信号，所述组合RF信号被传输介质的外表面引导以作为受引导电磁波在沿着传输介质的基本上单一纵向方向上传播。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.24 US 14/695,0701.一种耦合设备，包括：辐射传递数据的第一射频(RF)信号的第一天线；以及辐射传递所述数据的第二RF信号的第二天线；其中，第一天线和第二天线被配置成使得第一RF信号和第二RF信号形成组合RF信号，所述组合RF信号被传输介质的外表面引导以作为受引导电磁波在沿着传输介质的基本上单一纵向方向上传播。2.根据权利要求1所述的耦合设备，其中，所述传输介质包括电线。3.根据权利要求1所述的耦合设备，其中，所述受引导电磁波经由至少一种非基本导波模式进行传播。4.根据权利要求1所述的耦合设备，其中，第一RF信号和第二RF信号在所述单一纵向方向上相长叠加，并且在与所述单一纵向方向相反的方向上至少部分地抵消。5.根据权利要求1所述的耦合设备，其中，第一RF信号和第二RF信号具有共同的波长和正交相位差，并且其中第一天线与第二天线间隔开一距离，所述距离对应于所述共同波长的基本上四分之一，并且其中第一RF信号和第二RF信号基本上同相。6.根据权利要求1所述的耦合设备，其中，第一RF信号和第二RF信号具有共同的波长λ和相位差Δφ，并且其中第一天线与第二天线间隔开距离d，并且其中d+λΔφ/2π＝λ/2。7.根据权利要求1所述的耦合设备，其中，第一天线和第二天线是单极天线。8.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·S·亨利，R·贝奈特，I·吉尔斯伯格，F·巴泽加尔，D·J·巴尼克尔，T·M·威利斯三世，
申请(专利权)人：ATT知识产权一部有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：美国,US