[发明专利]采用辐射分集的电磁信号的接收和/或发射装置

说明书

技术领域

本发明涉及应用于无线发射领域的电磁信号接收和/或发射装置，特别地是在诸如家庭环境，室内体操场，电视演播室或者礼堂等之类的封闭或者半封闭环境进行发射的情况下。

背景技术

在用于高吞吐量无线发射的公知系统中，由发射机发出的信号沿着多个截然不同的路径到达接收机。当这些路径在接收机层合在一起时，走过长度不同路径的不同辐射线之间的相差引起的干扰图象易于造成信号的渐隐或者信号相当的退化。而且，在一段时间中渐隐位置的变换是环境变化的函数，诸如新物体的出现或者有人经过。这类由于多路径而引起的渐隐可能会造成较大的退化，所述的退化既可以看作是信号质量的又可以看作是系统性能的退化。

为纠正涉及多路径的渐隐问题，当前使用的是定向天线，通过它们辐射方向图的空间选择性，能够减少由接收机捡出的辐射线的数目，因此可以衰减多路径效应。在这种情况下，要求与信号处理电路结合在一起的多个定向天线能保证360°的空间覆盖。法国专利申请号为9813855，以申请者的名字递交的专利还提出了一种能够增加阵列天线频谱有效性的小型多波束天线。但是，就室内的项目数或者便携设备的数目来说，这些解决方案仍显得笨重而昂贵。

为了防止渐隐，最常用的技术是使用空间分集。如图1所示，这种技术包括使用了一对诸如与开关3连接在一起的两个贴片式天线(1，2)的宽空间覆盖天线。这两个天线在空间上分开一定的距离，所述的距离必须大于等于λ₀/2，其中λ₀是与天线工作频率相对应的波长。根据这种装置，能够表现出的是两个天线同时渐隐的概率非常之小。证据来自Kamilo Feher博士的“无线数据通信”第七章——移动无线电系统的分集技术中所给出的说明，尤其是第344页的图7.8。也可以在假设每个贴片的接收等级完全独立时通过纯粹的概率计算来证明。在这种情况下，可以规定如果P(例如为1％)是天线接收信号的等级低于检测阈值的概率，两个天线的等级低于这个阈值的概率是P²(因此为0.01％)。如果两个信号不是完全不相关，那么对P_div有：0.01％＜P_div＜1％，其中P_div为在分集的情况下接收等级低于检测阈值的概率。但是，依靠开关3，就能够通过监控电路(未给出)对接收的信号的检验来选择链接在表现出较高等级的支路。天线开关3与开关4相连，所述的开关4能够控制两个贴片天线1或者2：当它们连接在TX5电路时，使之处于发射状态，或者当它们连接在RX6电路时，使之处于接收状态。

发明内容

本发明的目的是提出上述类型的常规方案的替代方案，所述的方案应用于隙缝-馈电型，并且能够获得辐射分集。

本发明的目的还在于提出一种能够保持准全方位角覆盖的方案。

因此，本发明的主题是接收和/或发射电磁信号的装置，所述的装置包括：至少两个隙缝-馈电天线型电磁信号的接收和/或发射装置，和将至少一个所述的接收和/或发射装置与多波束信号的使用装置相连的连接装置，其特征在于，连接装置包括由连接元件连接在使用装置上的两条馈线，所述的两条馈线与隙缝-馈电天线的隙缝之间电磁耦合，每条馈线以开关元件为末端，所述的开关元件按一定的方式放置以模拟作为监控信号的函数的一条馈线末端的开路和短路和另一条馈线末端的短路和开路，从而可以获得不同的辐射方向图。

根据本发明的优选实施例，隙缝-馈电天线是围绕中心点彼此有规律间隔开的Vivaldi型天线。而且，馈线包括微带天线或者共面天线。

根据本发明，馈线穿过隙缝-馈电天线关于隙缝的开路区域。

根据本发明的另一个实施例，馈线穿过隙缝-馈电天线的隙缝中的两个截然不同的开路平面。而且，第一馈线在隙缝-馈电天线的两个隙缝之间的长度等于kλ₁，并且第二馈线在隙缝-馈电天线的两个隙缝之间的长度等于(k+0.5)λ₁，其中λ₁为导入馈线的波长，而k为正整数。

根据本发明的优选实施例，开关元件包括二极管。连接元件包括T元件，所述的元件的尺寸被设定为要有选择性地向一个或者另一个馈线送入能量。因此，馈线在隙缝-馈电天线的隙缝和T之间的长度等于1＝nλ₁/2，其中n为整数，λ₁为导入馈线的波长。

附图说明

参考附图，阅读下面对不同实施例的说明将会使本发明的其它特点和优点更加清楚，其中：