[发明专利]最大比合成发送分集装置

说明书

技术领域

本发明一种适用于移动通信，例如由个人手持电话系统(PHS)实现的通信的最大比合成发送分集装置。

背景技术

阵列天线是一种常规的发送天线并包括相控阵天线，自适应阵天线等。另一种常规的发送天线是天线选择分集天线。相控阵天线通常具有如图8所示的构成。

在该图中，参考数字1表示多个天线元件；2表示移相器；3表示天线多路器(或开关)；4表示接收机；5表示发射机；及6表示控制部分。移相器2具有控制发送信号相位的功能且被设置用于各天线元件1的供电部分。控制部分6控制移相器2。

待被传送给各天线元件1的信号的相位通过控制各移相器2的控制部分6被调整以合成这些发送信号在空间的相位，从而以一预定方向形成一波束7并提高了天线的增益。

在此情况下，存在以λ/2(λ为使用的波的波长)或更小的间隔配置天线元件1的需要。假设天线元件1的数量为N，预定方向上的天线增益可被提高N的乘数。

如上所述，尽管由相控阵天线形成的波束可依据波环境的变化而被自适应地控制，该波束未被广泛地利用，因为其固有的问题，例如自适应时间的长度或移相器的精度。

为克服常规相控阵天线中的缺陷，已开发了自适应阵列技术。图9示出了一常规自适应阵列天线的示例性构成。在该附图中，参考数字10表示多个天线元件；11表示天线多路器；12表示发射机；13表示接收机；14表示数字信号处理部分；15表示相位—与—功率检测部分；16表示发送信号生成电路；及17表示控制部分。

如图9中所示，该自适应阵列天线也包括以等于或小于λ/2的间隔“d”配置的多个天线10，如在相控阵天线的情况中一样。由各天线元件10接收的信号通过接收机13被解调，且控制部分17根据通过相位—与—功率检测部分15自解调的信号检测的信号的相位和功率，计算发送信号的相位和功率。根据这样计算的发送信号的相位和功率，发射机12调制由发送信号生成电路16生成的发送信号。该被调制的信号被馈送给天线元件10以使发送信号被空间合成。该自适应阵列技术解决了相控阵天线的固有缺陷，例如自适应时间的长度或相位控制的精度。

为了减少天线中的相关系数，天线选择的分集装置包括以λ/2或更大的间隔配置的多个天线元件并采用根据由该多个天线元件接收的功率电平等来选择将用于进行发送的一天线元件的方法。相关系数与这些天线中的间隔之间的关系呈现为图10中绘制的曲线。如果这些天线元件以λ/2或更大的间隔被配置，这些天线元件中的相关系数可被减少。但是，在此情况下，由于单独的天线元件对一变化的衰减现象敏感，衰减现象对天线元件的影响可通过以图11中所示的方式选择天线元件而被减少。在图11中，水平轴表示时间而垂直轴表示各天线元件的接收电平。

以上所述的常规的发送天线存在着以下问题：

首先，相控阵天线是要形成一预定方向的波束，且因此天线元件必须以λ/2或更小的间隔配置。因为这样一构成，在这些天线元件中有一高的相关系数，且这些天线元件受到衰减现象的影响，因此劣化了相控阵天线的特性。

该天线选择的分集装置采用根据由这些天线元件接收的信号的功率，通过从多个天线元件中选择一天线元件来发送一信号的方法。当与通过合成相位而获得的阵列天线的增益相比，在移动终端的接收功率中有轻微的提高(即，天线增益的提高)。具体地，在地球轨道以外(superior)能见度的无衰减环境中，该终端的接收功率没有提高。

发明内容

本发明的目的在于克服常规的阵列天线及上述那些常规的天线选择分集装置的上述缺陷，并提供一种最大比合成发送分集装置，其实现了阵列天线的天线增益的提高并取得了由减少天线元件中的相关性而引起的的空间分集效果。

为实现上述目的，根据本发明的一种最大比合成发送分集装置包括多个以大于λ/2(其中λ表示将使用的波的波长)的间隔配置的天线元件；多个被设置成对应于各天线元件的发射机和接收机；天线多路装置，用于选择地将这些天线元件分别与接收机和发射机之一相连接；及信号处理装置，用于检测由各接收机接收的信号的相位并将具有对应于该检测结果的一相位的一发送信号传输给发射机，在那里，该发送信号通过各天线元件被发送。