用于矩阵连接多个天线和多个无线信道单元的模块式互连矩阵制造技术

模块式互连矩阵将多个无线电信道单元与多个天线互连。各无线信道单元与相应的第一开关模块的一个第一连接器相连。第一开关模块有多个第二连接器。各天线都和相应的天线接口模块的一个第一连接器相连，天线接口模块有多个第二连接器。第二连接器用于第一开关模块的至少一个第二连接器与各天线接口模块的至少一个第二连接器相连。在控制部分的控制下各第一开关模块将第一连接器与任一第二连接器相连。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线设备与天线的互连，特别涉及用于多个无线设备中的任何一个设备和多个天线中的任何一个天线进行矩阵连接的模块式互连矩阵。在陆地移动无线电基本现场内，为多台无线信道设备通常使用多个天线发送和接收射频(RF)信号。在这样的现有系统中，每个无线信道单元都包括一个发射机部分和一个接收机部分。发射机部分用于产生和发送该单元的工作频率的射频信号。接收机部分用于接收该单元的工作频率的射频信号。就发送射频信号而言，每个天线要连接到一台或多台无线信道单元上，以发送由相应的无线信道单元所提供的信号，如果指定一个以上的无线信道单元只通过一个天线去发送射频信号，则需要将无线信道单元所提供的射频信号在合并器中进行组合，然后将由合并器把经合并后的射频信号送到天线，以供发送。就接收射频信号而言，每个天线连接到一台或多台无线信道单元，以把所接收的射频信号提供给无线信道单元的接收机部分。如果指定天线的一个以上的无线信道单元提供所接收的射频信号，则需要将该天线的输出连到分离器，分离器把从相关的天线所接收到的射频信号分离成多个等功率部分。再将所接收的射频信号的这些部分提供给相关的无线信道单元。如果该无线信道单元包括分集接收机，即接收机有两个输入且有能力在两个供解调的射频信号之间选择强的射频信号，则可将该无线信道单元与两个天线相连。在上述的陆地移动无线电基本现场内，每个无线信道单元为了发送和接收射频信号都要直接与一个或两个专用的天线相连。因此为了保证正确接收来自移动无线电设备(移动用户)的射频信号以及正确的向移动无线设备发送射频信号，所采用的天线通常都必须有无方向特性。众所周知，在移动无线电基本现场采用阵列定向天线，就可以实现改善该移动无线电基本现场的无线信道单元和移动用户之间发送和接收的射频信号。但是，这样的移动无线电基本现场会有许多无线信道单元，比如60台无线信道单元，和许多定向天线例如16个定向天线。这就存在一个突出的问题，即如何进行无线信道单元的发射机部分和接收机部分与定向天线分别互连，以便射频信号的最佳发送和接收。本专利技术的目的是提供一种模块式互连矩阵，使多个无线信道单元的任何一个与多个天线的任何一个天线进行矩阵连接。本专利技术的另一个目的是提供一个模块式互连矩阵，具有多个模块，可快速的组装以使多个(N)天线与多个(M)无线信道单元进行矩阵连接。本专利技术的再一个目的是提供一个由模块式互连矩阵，有同轴快速断开的连接器，以使多个(N)天线与多个(M)无线信道单元进行矩阵连接。本专利技术的又一个目的是提供一个模块式互连矩阵，含有同轴快速断开的连接器，以使多个(N)天线与多个(M)无线信道单元进行矩阵连接。本专利技术的又一个目的是提供一个模块式互连矩阵，具有多个模块，它们容易制造且经济和容易组装，可使多个(M)无线信道单元与多个(N)天线进行矩阵连接。本专利技术的还有一个目的是提供一个模块式互连矩阵，可将多个无线信道单元的每个单元的接收终端与多个天线的任意一个天线进行动态地连接，该天线在一个无线信道单元的工作频率上，在取样周期内平均具有最强的射频信号的接收信号强度。本专利技术的又有一个目的是提供一个模块式互连矩阵，可将多个无线信道单元的每个单元的发送终端与多个天线的任意一个天线进行动态地连接，该天线在一个无线信道单元的工作频率上、在取样周期内、平均地在相应于希望目的地用于发送的射频信号的方向上是最适于发送的射频信号。按照本专利技术，一个模块式互连矩阵将多个(M)无线信道单元与多个(N)天线相互连。每个无线信道单元连接到相应的含有多个(N)第二连接器的第一开关模块上的第一连接器上，和每个天线连接到一个相应的含有多个(X)第二连接器的天线接口模块的第一连接器上；第一开关模块的第二连接器配置得用于与天线接口模块的第二连接器相互连；模块上的第二连接器被安排得可使每个第一开关模块上的至少一个第二连接器与每个天线接口模块上的至少一个第二连接器相互连；每个第一开关模块提供其第一连接器与任一个第二连接器的连接，这样允许每个无线信道单元与任一个天线的相互连。按照本专利技术，还提供一个开关控制器，它控制第一连接器与第一开关模块上的任一个第二连接器的互连。按照本专利技术，还提供一对模块式互连矩阵，内含一个无线信号发送的模块式互连矩阵，用以将每个无线信道单元的发送终端与发送射频信号的任一个天线相互连；一个无线信号接收的模块式互连矩阵，用以将每个无线信道单元的接收终端与任一个可向相应无线信道单元提供所接收的射频信号的天线相互连。按照本专利技术，在无线信号接收的模块式互连矩阵中，在每个第一开关模块上的第一连接器与相应无线信道单元上的接收连接器相连；每个天线接口模块是一个分离器，用以将从相应天线上接收的信号分离成为多个(X)分离的信号，每个分离的信号具有相等的信号强度，等于所接收信号强度的 按照本专利技术，开关控制器包括含有多个(N)第二连接器的多个(Y)第二开关模块以及一个与扫描接收机相连接的第一连接器，每个扫描接收机都与相应的一些无线信道单元相关连；第二开关模块上的第二连接器被配置得用于与天线接口模块上的第二连接器相互连，该模块上的第二连接器被安排得用于使每个第二开关模块上的至少一个第二连接器与每个天线接口模块上的至少一个第二连接器相互连。每个第二开关模块被配置得用于将每个扫描接收机与任一个天线相互连；每个扫描接收机向微控制器提供输出数据信号，用以指示在相应的一些无线信道单元的工作频率上每个天线所接收的信号强度，从而确定在相应的一些无线信道单元的分配的频率上具有最大的信号强度的天线；微控制器还向第一开关模块提供控制信号，以使每个无线信道单元与被指示的相应于无线信道单元的工作频率上具有最大信号强度的天线相互连。按照本专利技术，在无线信号发送的模块式互连矩阵中，每个第一开关模块上的第一连接器都与相应无线信道单元上的发送连接器相连接；每个天线接口模块就是一个组合器，用以组合来自无线信道单元的第二连接器上提供的射频信号成为一个组合的射频信号，并经由天线接口模块的第二连接器提供给相应的天线。按照本专利技术，每个无线信道单元具有一个分集接收机，能够从两个天线接收信号并且能够确定具有最大信号强度的信号；在无线信号接收的模块式互连矩阵中的每个第一开关模块都有两个第一连接器，用于和相应无线信道单元的分集接收机的两个分集接收机连接器相互连；微控制器向第一开关模块提供控制信号，用以指示在每个相关的无线信道单元的其工作频率上具有最大信号强度的那两个天线；第一开关模块将一个第一连接器与具有最大信号强度的那个天线相互连，而另一个第一连接器与具有次强信号强度的那个天线相互连。按照本专利技术，微控制器控制无线信号发送的模块式互连矩阵中的每个第一开关模块，以在接收到用于无线信号接收机的模块式互连矩阵中的相应无线信道单元的信号时，使第一连接器与指示具有最大信号强度的天线相互连。本专利技术提供了对已有技术的重大改进，即在多个无线信道单元与多个天线之间提供了模块式互连矩阵。这种模块式互连矩阵允许陆地无线基本现场使用多个定向天线，以改进射频信号发送和接收。此外，该模块式元件可使该矩阵很容易制造和被测试。因而提供了一种用以使无线信道单元和天线互连的既简单又经济的装置。该模块式互连矩阵的模块式单元易于组装，而且提供了无线信道单元与任一天本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块式互连矩阵，用于将第一多个天线与第二多个无线电信道单元进行矩阵连接，其中所述的天线和无线信道单元在分配的工作频率上发送和接收射频信号，其特征在于，包括：第三多个第一开关模块，每个第一开关模块至少有一个第一开关连接器和多个第二开关 连接器，每个第一开关模块由其第一开关连接器连接到相应的无线信道单元；第一开关装置，设在每一个所述第一开关模块中，用于连接每一个所述第一开关连接器与任意一个所述第二开关连接器；第四多个天线接口模块，每个天线接口模块具有一个第一接口连接 器和多个第二接口连接器，每个天线接口模块都由其第一接口连接器连接到相应的天线；其中，所述第二开关连接器在尺寸设计上用于与第二接口连接器的互连；和其中，所述第二开关连接器和所述第二接口连接器被安排在相应的第一开关模块和天线接口模块上， 用于互连每个所述第一开关模块上的至少一个所述第二开关连接器和在每个所述天线接口模块上的至少一个所述第二接口连接器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：塞尔登肯特梅雷迪斯，沃尔特布赖恩斯蒂尔，
申请(专利权)人：半导体射频系统公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]