[发明专利]用于LOS-MIMO的可旋转天线装置

说明书

一种用于LOS‑MIMO通信的天线装置，包括第一和第二定向天线单元、安装支架，以及附接到至少一个定向天线单元并且布置成将定向天线单元分开一段距离的连接元件。连接元件相对于安装支架可旋转地布置，其中连接元件绕旋转轴线的旋转改变第一定向天线单元与第二定向天线单元之间的有效距离d。

技术领域

本公开涉及无线通信系统，并且尤其涉及点对点无线电链路。

背景技术

点对点无线电链路是用于在点对点链路上在两个固定位置或站点之间传输数据的通信系统。点对点无线电链路通常工作在微波载波频率，即工作在GHz范围内。无线电链路发射器和接收器通常并入到一个单元中，本文表示为收发器。无线电链路通常使用定向天线以改善通信条件。这类定向天线必须相对于无线电链路另一侧的对应天线周密对准，以便提供最大的系统增益。因此，无线电链路天线部署需要时间并且通常需要技术人员以便适当地部署天线。

包括用于将天线附接到固定基础设施的安装支架的定向天线通常必须在现场由一套零件组装，然后在到达部署点之前手动携载或离地向高处提升。零件可能会在此过程中丢失，从而导致进一步延迟。

图1示出了根据现有技术的实现视距(LOS)多输入多输出(MIMO)通信的无线电链路系统。第一MIMO收发器TRX A经由以距离d₁间隔开的第一天线101和第二天线102以载波频率f与第二MIMO收发器TRX B通信110。第二MIMO收发器TRX B使用以距离d₂间隔开的两个天线。与单输入单输出(SISO)系统相比，LOS-MIMO系统在比特/秒/赫兹方面提供更高的系统频谱效率。然而，为了使LOS-MIMO系统完全起作用，必须根据无线电链路长度L和载波频率f周密配置天线间距离d₁和d₂。

LOS-MIMO天线部署比常规无线电链路天线部署呈现了更大的挑战，因为LOS-MIMO需要多个天线，这些天线必须位于彼此的某些相对位置。图2a和图2b示出了LOS-MIMO天线部署的示例。当天线如图2a所示部署在桅杆210的高处或者如图2b所示部署在建筑物墙壁或屋顶260上时，通常难以例如通过调整安装支架230的位置来调整天线间距离。

WO/2013/097888涉及一种LOS-MIMO系统，其提供简化的天线部署。这里，两个天线装置在共用的安装支架上并且可相对于彼此调整，使得可以在不调整安装支架的位置的情况下调整天线间距离。因此，LOS-MIMO天线仅需要附接到桅杆或建筑物一次，然后在天线间距离调整期间不需要移动安装支架。该装置包括多个移动零件，因此与一些额外的制造成本相关联。

发明内容

本公开的目的是提供一种用于视距(LOS)多输入多输出(MIMO)通信的天线装置，其能够简化LOS-MIMO通信系统的高精度天线部署，并且可以以低成本进行生产。本公开的另一个目的是提供能够简化LOS-MIMO通信系统的天线装置的部署的方法。

该目的通过用于视距(LOS)多输入多输出(MIMO)通信的天线装置获得，包括布置成具有指向收发方向的天线主瓣的第一和第二定向天线单元，用于将天线装置安装到固定基础设施的安装支架，以及附接到至少一个定向天线单元并且布置成将定向天线单元分开一段距离的连接元件。连接元件相对于安装支架可旋转地布置并且布置成绕旋转轴线旋转。

因此，单个安装支架用于安装LOS-MIMO收发器的所有LOS-MIMO天线，提供简化的天线部署。

连接元件绕旋转轴线的旋转改变了第一定向天线单元与第二定向天线单元之间的有效距离d。有效距离d或有效天线间距离d在本文被测量为投影到垂直于旋转轴线的第一轴线上的第一定向天线单元与第二定向天线单元的位置之间的距离。根据各方面，有效距离以米为单位进行测量。

经由连接元件的旋转实现有效天线间距离的调整，而不是通过调整收发器的天线单元相对于彼此的位置。这样，无需相对于彼此移动MIMO收发器的天线就可以实现有效天线间距离的调整，这又允许天线装置减少了移动零件的数量。