专利名称：蜂窝信号增强器的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及无线通信，尤其涉及通过增强受限覆盖区域内的用户单元所接收 到(或传送)的信号，来扩展用于用户单元的业务覆盖。
背景技术：
无线通信系统已经非常普遍，用户也越来越多地依赖于无线通信系统的有效性、 并对其提出了更高的要求。许多用户依赖于无线通信的能力而不考虑陆线电话业务的有效 性。这些无线通信系统能够用于在业务和用户之间通信声音和/或数据。由于很多这些系 统现在依赖数字通信形式，所以声音和数字传输主要靠信息速率来区别。虽然无线通信系 统的业务覆盖已在高速扩大，但是仍存在许多的受限覆盖区域。每个无线通信系统通常包 括用于向用户的用户单元传输无线信号和从用户的用户单元接收无线信号传送的多个基 站。例如，这些通信系统包括，运行在频率大约为800MHz的蜂窝传输，在美国(US)运行在 频率大约为1900MHz的个人通信业务(PCS)传送以及世界各地其它的无线移动通信应用。每个固定位置基站具有一个或多个覆盖区域，通常称为小区。拥有用户单元，例如 蜂窝电话，的移动用户，能够接收来自基站的信号也能向基站传送信号。移动用户也可以使 用其他类型的便携式用户单元，诸如在工业界被称为个人数字助理(PDA)的相对小的计算 机，或者在工业界被称为手提电脑的更大的便携式计算机，其具有通过无线方式与基站通 信的能力。数字覆盖通常在规定的覆盖区域内效果最好，但是它甚至在覆盖区域内也可能 被阻挡或削弱。众所周知，覆盖区域可能包括被山坡或其他建筑物遮蔽的地方，也可能在小 区边缘、小区之间、或者在小区范围之外存在这样的区域，在其中用户接收信号时断时续或 者接收不到信号。例如，覆盖区域可能包括建筑物，由于信号衰减和信号在建筑物内穿过和 传播时的散射，在建筑物空间内的信号覆盖通常弱于建筑物周围的外部空间。还可能希望 将基站的覆盖扩展到特定的用户位置，但至少到现在，这种做法并没有证明通过建设另外 一个基站或者永久中继器将覆盖扩展到所述用户位置是正确的。所谓的“中继器”单元已经被设计用来提供对于希望的扩展的覆盖的一个解决方 案，它通常位于永久位置的塔楼上。这些中继器以以下方式工作，即在第一或施主(donor) 天线上接收从基站传送的信号，然后从第二或服务器天线向用户再辐射或再传送放大的信 号。用户的传送被服务器天线接收，被施主天线放大并然后再传送到基站。中继器可以用 于将基站覆盖扩大至超过正常小区覆盖范围的区域或用于向小区覆盖区域内的被遮蔽位 置提供足够的信号以为用户提供期望的覆盖。室外中继器通常安装在固定位置，诸如微型 小区塔楼，其安装成本较贵，通常不由用户安装。单独中继器单元或由一个或多个中继器单元和光纤或同轴电缆的信号分配网络 组成的子系统可以被专门指定用于提供建筑物或其他结构，例如隧道，内部的覆盖。这些中继器通常在被覆盖的结构外部有一个施主天线，在结构内部有一个或多个服务器天线。在运行时，中继器产生有限的传送能量，其被反馈或耦接至各第一和第二天线。 第 一和第二中继器天线之间的隔离通常被定义为再传送输出功率比耦接的输入功率的量度， 通常用分贝(DB)表示。由于在中继器中存在反馈或耦接的干扰，所以存在这样的可能性， 即在某些条件下出现产生振荡的不稳定运行。为了避免在中继器中出现不稳定状态，中继 器的信号幅值增益不能大于两个中继器天线之间的隔离。室外中继器的放大器增益值通常在85至95dB的等级，施主天线增益值在23至 25dBi的等级，服务器天线增益值在15至ISdBi的等级。用于这些增益值范围的相应净信 号增益和最小隔离为123至138dB。当前典型设备的合成射频(RF)输出功率边界值在施主 端可以为+20dBm，在服务器端可以为+43dBm。典型的室外中继器为蜂窝或PCS业务中频率分配的子部分提供运行增益。频率分 配的子部分的使用能够将中继器的运行限制到特定业务区域内拥有许可证的业务提供商 子集。这种限制可能导致需要用于向移动用户提供覆盖的附加设备和不动资产。显然，为了用户的利益，下行链路路径上的中继器必须向用户的用户单元提供与 没有中继器的情况下到达该用户单元的信号幅度相比更大的信号幅值。存在中继器必须提 供的最小净信号增益，以提供优点。和原始信号的传播损耗相比，净信号增益必须克服环境 中传播的波的接收和再传送的有效信号损耗。因此，没有有源或电子信号增益、并仅仅依赖 于天线增益的无源中继器不能在室外环境下提供优点。在室外环境下，有源增益可以大于 70dB，其中中继器信号覆盖扩展经常超过一英里的距离。要求室外中继器扩展无线信号覆盖低于IOGHz就导致了使用较大的天线和使用 较贵的电子仪器，需要拥有或租赁不动产，并且需要可以是塔楼或建筑物的安装结构。业务 提供商通常以某种方式通过直接拥有或通过租赁来负担这些花费。将信号覆盖扩展至不充分覆盖的区域，诸如用户的建筑物内部，可能导致很多问 题，这是因为再分配需要非常高的增益，这反过来可能导致可能在通信系统中引起振荡和/ 或不希望的噪声的不稳定。而且，用户可能暂时处于一个位置，并且在任何情况下，用户希 望在任何可能的地方获得覆盖扩展，而不需要大量的设置或安装成本或业务。如以下将结 合图3-13更详细地描述的那样，常规的“个人”中继器已经试图解决这个信号覆盖扩展问 题，但至今在市场上只取得了有限的成功。综上所述，可以看出需要能够以降低的成本和用户简单使用而实现扩展用于基站 应用的用户覆盖。也希望提供能够如用户希望地那样单独定位的便携、低成本，增强的区域 覆盖。此外，还存在这样的需求，即以不导致信号不稳定的方式提供扩展的用户覆盖，其中 信号不稳定可能在无线通信系统中产生振荡或干扰。
发明内容
本发明的目的是通过增强由希望的受限覆盖区域内用户接收的信号，将无线通信 的业务覆盖扩展到用户单元，例如蜂窝电话或其他类型的无线通信设备。例如，增强是指信 号功率电平的增加，以允许蜂窝电话在原始蜂窝信号弱的地方的使用，并且可能受益于提 高的覆盖的区域或空间相对于宏基站(macro base station)的覆盖来说比较小。需要扩 展的业务覆盖的区域可以在室内环境中，诸如住宅，小型办公室，或家庭办公环境，或者局部室外环境，诸如特殊活动的举办地。对于本发明的一方面，无线基站信号能够被双向放大器有源地增强，双向放大器接收基站信号、放大信号功率、并经由下行链路信号路径将放大的信号再传送至附近的用 户的用户单元。双向放大器，通常被称为BDA，也接收用户信号、放大信号功率、并经由第二 上行链路信号路径将放大的信号再传送至基站。BDA能够提供在用于特定无线通信业务的完整频率分配上的双向运行，也能够与 一个或多个同时用户运行；每个用户通常具有用户单元或终端，其中在多用户中，系统接入 协议可以不同。例如，BDA的双向运行可以包括整个被准许的US PCS频谱，并能够与一个 或多个拥有CDMA、GSM或IS-136系统接入协议的同时用户协作运行。BDA可以耦接在“施主”双极化天线和“服务器”双极化天线之间。施主双极化天 线可以(1)接收用于传送到下行链路信号路径的基站信号，以及(2)响应于从上行链路信 号路径接收该放大的信号，向基站传送用户信号的放大版本。服务器双极化天线可以(1) 接收用于传送到上行链路信号路径的用户信号，以及(2)用于响应于从下行链路信号路径 接收该放大的信号，向用户的用户单元传送基站信号的放大版本。因此，BDA能够在施主天 线和服务器天线之间传递上行链路和下行链路路径信号。BDA通常被包含在单个用户便携单元中，其中该便携单元具有有一定尺寸和重量 的壳体，用于支持用户将便携单元从一个地方移动到另一个地方。对于本发明的典型方面， 施主和服务器双极化天线可以安装在便携单元的壳体的相对表面上。这使得安装在壳体 一个表面上的天线在与安装在另一表面上的天线辐射能量的方向相反的方向上辐射能量。 双极化天线能够利用正交极化接收和传送各自上行链路和下行链路信号，以增加信号的隔 罔。为了支持便携单元在不同位置的运行，基于用户对便携单元的移动，便携单元可 以包括支持用于BDA的可变增益控制的自动设置或初始化程序。响应于从无供能状态向单 元提供电能，该可变增益控制系统能够增大BDA的下行链路和上行链路路径上的信号幅度 增益，直到达到一个预定的运行信号电平或者直到在下行链路信号路径上接收到最大预定 信号幅度增益电平。一旦达到初始化状态，可变增益控制系统能够监控和调整BDA的下行 链路和上行链路路径的输出功率电平，以维持初始化运行电平。对于本发明的另一方面，便携信号增强器包括具有一对相对朝向表面的壳体，和 安装到壳体的每个表面的双极化天线，用于在与安装在另一表面的天线的方向辐射能量的 方向相反的方向上辐射能量。每一双极化天线可以包括具有第一极化状态的第一天线元件 和具有第二极化状态的第二天线元件。第一极化状态和第二极化状态不同，以实现第一天 线元件所接收的信号和第二天线元件所输出的信号的隔离。该信号增强器还可以包括安装在壳体内、用于放大在下行链路信号路径上传递的 信号的BDA，其中下行链路信号路径在壳体的相对朝向表面的每一表面上的双极化天线之 间延伸。该BDA也能够放大在上行链路信号路径上传递的信号，其中上行链路信号路径在 壳体的相对朝向表面的每一表面上的双极化天线之间延伸。下行链路信号路径和上行链路信号路径通常各自包括下行链路滤波器和上行链 路滤波器，用于定义用于BDA的全带宽信号路径。下行链路滤波器和上行链路滤波器都包 括信号延迟最优化特性，以使这些信号路径中的群时延最小。
本发明的其它特征和优点将通过随后的详细描述并参照附图很容易的得出。
图1表示在典型基站环境中的无线通信覆盖。图2表示在基站环境中通信覆盖的限制。 图3表示用于图1所示基站的受限信号覆盖区域的一种常规解决方案。图4表示用于图1所示基站的受限信号覆盖区域的另一常规解决方案。图5表示用于图1所示基站的受限信号覆盖区域的再一常规解决方案。图6为用于具有受限信号覆盖的基站的常规中继器方案的框图。图7为用于具有受限覆盖的基站的常规耦合干扰消除中继器方案的框图。图8为用于具有受限覆盖的基站的常规自适应消除中继器方案的框图。图9为图8的常规自适应消除中继器方案的下行链路路径的框图。图10为图8的常规自适应消除中继器方案的上行链路路径的框图。图11为用于具有受限覆盖的基站的另一常规自适应消除中继器方案的框图。图12为图8的常规自适应消除中继器方案的一个平板模块的透视图。图13为图11常规自适应消除中继器解决方案的一平板模块的透视图。图14说明本发明示例性实施例的典型通信覆盖。图15说明本发明另一示例性实施例的典型通信覆盖。图16为本发明示例性实施例的框图。图17为本发明的平板示例性实施例的透视图。图18为典型基站的频谱图。图19为本发明示例性实施例的详细结构图。图20为说明图19所示示例性实施例的运行的状态图。图21为图19所示示例性实施例的初始增益控制设定的时序图。图22为说明图19所示示例性实施例的运行方法的流程图。图23为表示图19所示示例性实施例的运行的时序图。图24为装有示例增强器单元的建筑物的部分透视图。图25为依照本发明示例性实施例构造的增强器单元的放大的透视图。图26为图25所示示例增强器单元的部分分解图。图27为图25所示部分装配的示例增强器单元的另一分解图。图28为具有单元安装支架的图25所示示例增强器单元的另一透视图。图29A、29B、29C分别为图25所示示例增强器单元的主视图，侧视图和俯视图。图30为图29A所示示例增强器单元沿30_30线的断面图。图31为图29A所示示例增强器单元沿31_31线的断面图。图32为图29A所示增强器单元和安装支架沿32_32线的断面图，每一个均依照本 发明的示例性实施例构造。图33为图32所示示例安装支架的部分放大断面图。图34为图30所示示例增强器单元的部分放大断面图。图35为带可选的单元安装支架的图25所示示例增强器单元的另一透视图。
图36为依照本发明示例性实施例构造的服务器双极化天线的平面图。图37为依照本发明示例性实施例构造的施主双极化天线的平面图。图38为带有可拆卸子单元的可选示例增强器单元的建筑物的部分透视图。图39为图38所示可选示例增强器单元的放大透视图。
具体实施方式
在后面的描述中，附图中相同的数字标号在各个附图中代表相同或相似的元件。 参照图1，基站或小区基站(cell site) 10包括至少一个、通常是多个天线12，其辐射和接 收射频信号以支持无线通信。天线或天线阵列12按照常规的方式安装在基站塔楼14或类 似功能结构上，诸如建筑物。像这里使用的这样，天线阵列是具有尺寸、间距和照明序列的 天线元件的集合，以致各个辐射体元件的场组合起来在特定方向上产生最大强度，在其它 方向上产生最小场强度。在描述这样的集合时，术语阵列天线和天线阵列可以相互替换使 用。每一基站天线阵列12为移动或固定通信系统(图中未标出)的小区提供覆盖，诸 如用于运行在大约800MHz的蜂窝传送、在美国(US)运行在大约1900MHz的个人通信业务 (PCS)传送或其它具有系统固定或移动用户的无线通信应用，诸如在一个或多个覆盖区域 16里。基站10的覆盖可能不包括覆盖区域16的所有部分。例如，结构或建筑物可能干扰 建筑物18处的信号强度，如图中所示的覆盖区域16的边缘，但它可以在覆盖区域16的任 何地方。不过，足够的信号强度可能可用于信号增强以支持将通信业务传递到用户。另一 业务覆盖问题可能是可用于结构或建筑物22内用户的业务，即使该建筑物在覆盖区域16 内。这可能由多种原因造成，诸如建筑物22的构造或其它阻挡源或者多路径信号干扰，这 在没有信号增强的情况下又可能导致信号强度不足以被用户使用。基站10的业务覆盖的另一限制是自然或人工结构的干扰，诸如山坡或高山24，如 图2所示。山坡24导致干扰从区域26内基站10所辐射的信号，这称为遮蔽。没有增强基 站信号的情况下，到达阴影区域26的信号又将不足以被用户使用，诸如在建筑物或位置28 中。图3描述了一种在阴影区域或地带26中提供足够信号覆盖的解决方案。中继器 30通常安装在塔楼32或有类似功能结构上。塔楼通常位于基站10的小区覆盖区域内或者 离小区足够近以致施主天线34上所接收到的信号强度足以被再辐射或服务器天线36放大 并再传送至移动台38，诸如阴影地带26中的蜂窝电话。移动台38，也被称作用户单元或者 终端，可以位于地带内的建筑物(图中未画出)内，或者可以位于地带26内的某一位置。图4描述了用于受限小区覆盖区域16的通信问题的另一解决方案。同样，中继器 30位于如图所示的覆盖区域16的边缘、或位于区域16的外部，但是来自基站10的信号足 以被放大用于再传送。这里，希望的覆盖区域40不是阴影区域，但是全部或部分位于覆盖 区域16之外。可以选择区域40覆盖任意用户永久位置，诸如图1所示的建筑物或位置20。如图5所示，中继器30通常安装在固定位置中的塔楼32上。施主天线34面对基 站10，并且通常地，施主天线34和服务器天线36通过沿着塔楼32的长度方向彼此隔开而 被物理隔离。中继器30需要电子设备42放大和再传送来自和送往用户台38的信号。电 子设备42至少包括放大器对44和46，一个用于放大来自基站10的下行链路信号，一个用于放大来自用户台38的上行链路信号。如图4和图5所示，常规的扩展业务覆盖的解决方案通常涉及将业务覆盖扩展到 相对广阔的覆盖区域。相反，如下所述，本发明的示例性实施例基于使用一个便携式信号增 强单元来提供在相对更狭小的区域或空间内，通常是室内并其覆盖面积通常最多5000平 方英尺，的信号增强。图6描述了常规中继器30的结构图。中继器30包括施主天线34，其通过天线共 用器滤波器(duplexer filter) 48将来自基站10的下行链路信号耦接至正向频带或下行 链路路径50。例如， 下行链路信号可以在1930至1990MHz的频带内。下行链路信号被放大 器46放大，然后通过天线共用器滤波器52耦接至服务器天线36用于传送给用户。来自用 户的传送信号被服务器天线36接收，并通过天线共用器滤波器52耦接至反向频带或上行 链路路径54。例如，上行链路信号可以在1850至1910MHz的频带内，与下行链路信号频带 相隔20MHz以实现信号之间的隔离。上行链路信号被放大器44放大，然后通过天线共用器 滤波器48耦接至施主天线34用于传送至基站10。图6描述的常规中继器30使用天线共用器滤波器48和52来分离上行链路54和 下行链路50路径信号，用于放大。常规中继器30使用一个施主天线和一个服务器天线，每 个天线具有一个用于信号接收和传送的特性极化。相反，本发明的示例性实施例不使用天 线共用器滤波器48和52。如以下更详细所描述的那样，这些示例性实施例通常使用一个施 主天线和一个业务器天线，其中每个天线具有两个特性极化一个特性极化用于信号接收， 一个特性极化用于信号传送。并且，用于从施主天线传送信号的特性极化与用于服务器天 线接收信号的特性极化不同。同样的，用于施主天线接收信号的特性极化与用于从服务器 天线传送信号的特性极化不同。本领域技术人员将认识到，前述用于通信覆盖增强和覆盖扩展的场景可以是用于 双向通信，业务覆盖的描述可以适用于上行链路信号和下行链路信号的信号状态。本领域 技术人员还将认识到，通信链路设计或局部传播状态中的不平衡可能导致对一个信号路径 的偏好胜过另一个信号路径的上行和下行通信链路中暂时的或长期的不平衡。参照图7，描述了常规耦合干扰消除系统(CICS)中继器60，诸如在美国专利US 6385435B1中描述的。除了针对中继器30所描述的那些元件外，中继器60提供了用于减少 中继器30中的反馈或耦合干扰信号的电路。中继器60包括下行链路或正向CICS电路块 62和上行链路或反向CICS电路块64。CICS电路块62和64没有被详细表示，但是每个块 都包括导频信号发生器和检测器，用于检测各干扰信号的存在和幅值，以及在各天线共用 器滤波器48和52的输入端注入消除信号。天线共用器滤波器48和52以及CICS电路块 62和64增加了不希望的成本、群时延和信号增强的复杂性。图7描述的常规中继器60使用CICS电路块62和64来消除所有的或部分的、中 继器30中不希望的反馈或耦合干扰信号。相反，本发明的示例性实施例，如此所述，不使用 CICS电路或类似电路来防止或消除一个信号增强器单元中不希望的反馈或耦合干扰信号。本领域技术人员将认识到，天线共用器滤波器和双工滤波器(diplexer filter) 基本上是相同类型的拥有三个端口的滤波器。天线共用器滤波器或者双工滤波器是具有公 共端口并具有运行通带的更一般复用滤波器的特例，其包括具有作为公共端口的运行通带 子集的运行通带的两个或多个端口。当对应于子集运行通带的两个端口分别专门用于传送和接收RF信号时，通常使用术语天线共用器滤波器。术语双工滤波器可更通常用于两个频带分离的RF信号，其中这两个频带分离的RF信号都用于接收或传送目的。术语天线共用 器滤波器可以等价的用来描述双工滤波器。参照图8，描述了常规的自适应消除中继器70，诸如在PCT公开W001/52447A2中 描述的。中继器70包括施主传送(Tx)和接收(Rx)天线72，它将接收到的下行链路信号F2 馈送到天线共用器滤波器(D) 74，天线共用器滤波器(D) 74将下行链路信号F2耦接至自适 应消除电路块(AC BLOCK) 760 AC BLOCK 76生成负信号，其与信号F2结合以消除来自信号 F2的反馈信号或成分。信号F2也在AC BLOCK 76中被放大，然后被耦接至滤波器(F)78，滤 波器通常是带通滤波器。ACBL0CK 76和滤波器78组成下行链路信号路径80的有源元件。 滤波器78保护AC BLOCK 76内的放大器不受上行链路路径上信号功率的影响。滤波器78 将信号F2耦接至天线共用器滤波器(D) 82，天线共用器滤波器(D) 82将信号F2耦接至第二 服务器传送(Tx)和接收(Rx)天线84。天线84将放大的下行链路信号F2传送至用户。用户传送用于传送到基站的信号F1，其被天线84接收，并被耦接至天线共用器滤 波器82，天线共用器滤波器82将信号Fl耦接至上行链路路径88中的自适应消除电路块 (AC BLOCK)86ο AC BL0CK86的工作原理与AC BLOCK 76相同。滤波器90，通常是带通滤波 器，保护AC BLOCK 86中的放大器不受下行链路路径上信号功率的影响。滤波器90将信号 Fl耦接至天线共用器滤波器74，天线共用器滤波器74将信号Fl耦接至施主传送(Tx)和 接收(Rx)天线72。天线72将放大的上行链路信号Fl传送至基站。图9描述了 AC BLOCK 76的工作过程。下行链路信号F2在求和节点92与AC BLOCK 76中构造的调制的信号结合。调制的信号被设计为破坏性地干扰信号F2的反馈信号部分。 信号F2被数字信号处理器(DSP) 94数字采样并进一步处理。DSP 94计算中间信号并将其 耦接至调制器(MOD) 96。信号F2已经通过滤波器(F) 98并已经被放大器(A) 100放大后，向 MOD 96输入信号F2的样本信号。MOD 96根据两个输入产生破坏性的调制的信号，并将其 耦接至节点92。图 10 描述了 AC BLOCK 86 的工作过程。像 AC BLOCK 76 一样，AC BLOCK 86 在调 制器(MOD) 102内产生调制的信号，用来破坏性的干扰信号Fl中的反馈信号部分。调制的 信号在求和节点104与信号Fl结合。信号Fl被数字信号处理器(DSP) 106数字采样并进 一步处理。DSP 106计算中间信号并将其耦接至MOD 102。信号Fl已经通过滤波器(F)IOS 并已经被放大器(A) 110放大后，向MOD 102输入信号Fl的样本信号。MOD 102根据两个输 入产生破坏性的调制的信号，并将其耦接至节点104。中继器70包括分别耦接在天线共用器滤波器74和82输出端与放大器98和108 输出端之间的AC BLOCK 76和86。中继器60在天线共用器滤波器48和52之前注入消除 信号，但是，中继器70在天线共用器滤波器74和82之后注入自适应消除信号。参照图11，描述了与中继器70类似的另一常规自适应消除中继器120。中继器 120包括用于向基站传送上行链路信号Fl的独立施主传送(Tx)天线122和用于接收来自 基站的下行链路信号F2的独立施主接收(Rx)天线124。中继器120也包括用于向用户传 送下行链路信号F2的独立服务器传送(Tx)天线126和用于接收来自用户的上行链路信号 Fl的独立服务器接收(Rx)天线128。除了缺少天线共用器滤波器外，中继器120在其他所 有方面与中继器70相同。
图11描述的常规中继器120包括4个天线和2个完全独立的RF路径。常规中继 器120使用用于在系统的施主端传送和接收的独立天线，以及用于在系统服务器端传送和 接收的独立天线。如以下更详细描述的那样，本发明的示例性实施例通常包括2个天线。例 如，一个示例性实施例使用一个施主天线和一个服务器天线，每个天线具有两个规定的特 性极化一个特性极化用于信号的接收，一个特性极化用于信号的传送。进一步，用于从施 主天线传送信号的特性极化与用于由服务器天线接收信号的特性极化不同。同样的，用于 由施主天线接收信号的特性极化与用于从服务器天线传送信号的特性极化不同。图12描述了中继器70的平板模块(flat panel module) 130。模块130包括里面 装有中继器70的电子设备的壳体132。虽然天线72为了图示需要而显示在壳体132的外 面，但是天线72和84背靠背地放置在模块130内。像中继器60—样，天线共用器滤波器 74和82 (在中继器70内)以及AC BLOCK 76和86增加了不希望的成本、群时延和中继器 70的信号增加的复杂性。 图13描述了中继器120的类似平板模块140。模块140包括里面装有中继器120 的电子设备的壳体142。虽然天线122和124为了图示需要而被显示在壳体142的外面， 但是天线对122、124和126、128背靠背地放置在模块140内。天线122和124是施主天线 对，天线126和128是服务器天线对。施主传送(Tx)天线122和施主接收(Rx)天线124 并排放置。同样的，服务器传送天线126和服务器接收天线128并排放置。图14表示了由本发明示例性实施例支持的信号增强所改善的覆盖区域的描述。 基站塔楼150传送用户想在建筑物或结构152内利用用户单元接收的信号。由于前面列 举的任一或多个原因，当在建筑物152内接收时，基站信号太微弱以致不能被用户接收以 及不能以理想业务质量在建筑物152内被使用。但是，信号仍然足够强，至少在大约-95 至-90dBm的等级，以至能够被依照本发明示例性实施例构造的信号增强单元154接收和增 强。用户可以在建筑物152的墙壁或窗户156上或附近安装信号增强单元154，也被称为 信号增强器。用户(图中未标出)可以将单元154放置在邻近高RF传送的区域，诸如窗户 (图中未标出)，然后为单元154提供电能，并观察信号能否被单元154接收并放大，以便在 建筑物152内使用。同一或另一用户也可能希望由于图15所示的更大建筑物160中的边缘的覆盖或 提高业务质量。建筑物160内的用户也接收来自塔楼150的信号，该信号最初就很微弱以 致不能使用，或者变得很微弱以致不能在建筑物160内部用于期望的业务质量。在这种情 况下，用户又可以在邻近墙壁或窗户164处放置示例的信号增强器单元162，用于接收和增 强来自基站塔楼150的信号。用户可以在建筑物160内部一定距离处使用增强的信号，这 个距离通常取决于许多关于信号及环境的因素。例如，增强的信号覆盖可以覆盖2000平方 英尺至5000平方英尺等级的范围。然而，在超过这个距离或用户进入另一房间或区域以 后，信号可能需要再次被增强。用户可以在整个建筑物内放置一个或多个另外的增强器单 元162’，以在期望的区域获得可靠的信号覆盖。单元162’通常与单元162相同，并被放置 在第一或主要单元162或另一单元162’的范围内。单元162和162’可以被认为在运行时 级联或顺序链接。在图中，单元162和162’彼此平行放置；不过，单元162和162’也可以 彼此成一定角度的放置，以加宽或改变所获得的增强的信号覆盖。参照图16，描述了依照本发明示例性实施例构造的信号增强器170的简化结构图。示例的信号增强器170包括具有可以通过垂直极化特性实施的第一天线特性极化部分 174的第一施主双极化天线172。天线部分174接收下行链路信号F2，并将其耦接至下行链 路信号路径176。信号F2被耦接至放大器178，放大器178形成双向放大器(BDA)的第一 部分、放大信号F2并将信号F2耦接至第二服务器双极化天线180。具有特性极化部分182 的第一服务器天线180相对于施主天线特性极化174被交叉极化，在本例中其被水平极化。 天线部分180可以向用户传送放大的下行链路信号F2。本领域技术人员知道，相对于第一 特性极化被交叉极化的第二极化具有相对于第一特性极化的正交极化特性。服务器天线180的第二天线特性极化部分184相对于第一特性极化部分182被交 叉极化，其被垂直极化。天线部分184接收来自用户的上行链路信号Fl并将其耦接至上行 链路信号路径186。信号Fl被耦接至放大器188，放大器188构成双向放大器(BDA)的第二 部分、放大信号Fl并将放大的信号Fl耦接至施主天线172的第二天线特性极化部分190。 天线部分190相对于第一部分174被交叉极化，在本例中被水平极化。天线部分190向基 站传送放大的上行链路信号Fl。
下行链路接收极化174被垂直极化，它垂直于用于信号F2下行链路传送部分的水 平极化182。以类似的方式，上行链路路径具有接收垂直极化天线部分184，它垂直于用于 信号Fl的水平极化传送天线部分190。下行链路接收极化174可被水平极化，但优选被垂 直极化，因为大多数基站以垂直极化传送。因此，垂直极化部分174比被水平极化时接收更 多用于基站的功率。下行链路接收天线174和上行链路传送天线190之间的正交极化能够 提供足够的隔离，使得增强器170不需要现有技术所需的天线共用器滤波器。进一步，隔离 足以提供放大，而不需要任何类型的信号变换或反馈消除电路。因此，增强器170相对于常 规中继器提供了成本节约、减小噪声系数和减少增强器170的群时延。像下面叙述的一样， 这样设计信号增强器170，使得天线172不需要天线共用器滤波器，即使只有一个第一施主 天线170被用于即从基站接收又向基站传送，并且只有一个第二服务器天线180被用于即 从用户接收又向用户传送。示例的增强器170被设计为没有传统的天线共用器滤波器，它 与现有技术相比在低噪音接收放大器240和170之前可具有更低的信号损耗或衰减。示例 增强器170的噪声系数通常小于6dB。移动定位是对于移动无线电话系统的重要的新兴需求。USA联邦通信委员会 (FCC)在1996年6月(Docket no. 94-102)采纳了一项裁决，要求所有移动网络运行商提 供关于所有“911”、紧急服务或所谓的E911能力的呼叫的位置信息。群时延是关于通过设 备的角频率的总相移的变化率或RF功率以给定模式的群速度传播给定距离所需的传送时 间。示例的增强器170提供小于50纳秒(ns)的典型群时延值。一些位置方案，诸如增强 观测时间差(E-OTD)，依赖于精确的时间测量，并且过度的群时延可能使E-OTD系统难以精 确确定要被所有接收器测量的信号中的点。图17描述了依照本发明另一示例性实施例构造的平板增强器单元200。单元200 包括包含增强器单元200的电路(图中未标出)的壳体201。壳体201具有顶端或顶面 202、一对侧端或侧面203和204、以及底端或底面205。施主天线172可以包括四贴片206、 207,208,209的对称阵列，每个贴片被双极化(参照图36)，以提供相互垂直的接收部分174 和传送部分190。例如，贴片206包括垂直定向部分210和水平定向部分211。其他每个贴 片207、208和209也有以相同方式运行的相同定向部分(没有单独编号)。类似的方式，在壳体201反面或背面的服务器天线180可以包括四贴片212、213、214和215的相似阵列。 每个贴片被双极化，以以与贴片206类似的方式提供相互垂直的接收部分184和传送部分 182。示例增强器单元200使用天线极化隔离来减小服务器天线180和施主天线172之 间的反馈信号，以及减小服务器天线180上和施主天线172上传送和接收功能之间的信号。 这些反馈信号通过辐射单元耦合在服务器天线180和施主天线172之间。使用与壳体201 的端或面202、203、204和205垂直和平行的线性极化定向210和211就可以减轻服务器天 线180和施主天线172的相反或正交极化之间的交叉耦合。线性极化210和211主要垂直 和平行于端或面202、203、204和205的导电和介质边界，并可以使天线172的第一天线特 性极化部分174和相对于天线部分174被交叉极化的第一特性极化部分182之间的耦合最 小化。类似的方式，线性极化210和211主要垂直和平行于端或面202、203、204和205的 导电和介质边界，并可以使第二天线特性极化部分190和相对于天线部分190被交叉极化 的第二特性极化部分184之间的耦合最小化。线性极化210和211主要垂直和平行于端或面202、203、204和205的导电和介质 边界，并可以使第一天线特性极化部分174和相对于天线部分174被交叉极化的第二特性 极化部分190之间的耦合最小化。类似的方式，线性极化210和211主要垂直和平行于端 或面202、203、204和205的边界，并可以使第一天线特性极化部分182和相对于天线部分 182被交叉极化的第二特性极化部分184之间的耦合最小。 示例增强器单元200的端或面202、203、204和205的边界包括长度基本相同的导 电和/或介质材料。增强器单元200的壳体201在施主天线172或服务器天线180的平面 图上基本是正方形。可以在施主天线172内等距离地排列天线阵列辐射体206、207、208和 209。类似的方式，可以在服务器天线180内等距离地排列天线阵列辐射体212、213、214和 215。施主天线172内的天线阵列辐射体206、207、208和209可以以相对于服务器天线180 的天线阵列辐射体212、213、214和215背靠背的配置被放置。由于这种配置，施主天线172 和服务器天线180的主要辐射方向基本相反。与图12和图13分别所示的常规平板模块130和140形成对比，示例平板增强器 单元200使用具有双同步特性极化210和211的辐射体的天线阵列，目的是为了将上行链 路和下行链路信号分离和隔离到2个路径中。本发明的示例性实施例可以使用一个施主天 线阵列和一个服务器天线阵列，其中每个天线阵列具有两个规定的特性极化一个特性极 化用于信号接收，一个特性极化用于信号传送。并且，用于从施主天线阵列传送信号的特性 极化与用于由服务器天线阵列接收信号的特性极化不同。同样的，用于由施主天线阵列接 收信号的特性极化与用于从服务器天线阵列传送信号的特性极化不同。施主或服务器天线 阵列内的每一特性极化只用于接收信号或只用于传送信号。换言之，示例性实施例的特性 极化不具有传送和接收希望信号的双目的或功能，如增强器单元200所示。图18描述了作为例子用于示例性实施例运行的PCS频带的频谱220。基站(BS) 在1850至1910MHz的频带222中接收，在1930至1990MHz的频带224内传送。虽然最佳 传送(Tx)频带224和最佳接收(Rx)频带222应该具有仅存在于频带中的矩形带状(图中 用虚线标出)，但是在定义实际频带222与224性能特性的信号增强器滤波器的频率响应 之间存在扩展和重叠。在图中，频带222的实际频带用实线225和226标出，频带224的实际频带用实线227和228标出。理想频带在1910和1930MHz之间具有20MHz的分离。不 过，一个临界点是两频带实际重叠的交叉点229。交叉点229将相对于图19中的信号滤波 过程而进一步详细讨论。频带222和224的每一个还被细分为多个子频带A、B、C、D、E和 F，在美国，子频带单独被许可给业务区域或地带的业务提供商。示例的信号增强器单元通 常提供跨所有子频带的运行覆盖，并可以被视为“全频带”设备。图19描述了示例信号增强器单元的更详细的结构图，其通常被指定用编号 230表示。示例单元230包括带有下行链路垂直极化接收部分234的双极化施主天 线232，下行链路垂直极化接收部分234将下行链路信号F2耦接至下行链路信号路径 236。信号F2被耦接至第一滤波器238，第一滤波器238被设计为具有中心通频(center passfrequency) 1960MHz并通过1930至1990MHz的接收频带(基站的传送频带)内的接收 频带F2信号，而过滤掉频带外的不希望的频率。 预选器滤波器238和单元230的其他滤波器可以通过所谓的“陶瓷”带通滤波器实 现。对于示例性实施例，可以使用常规的陶瓷带通滤波器，其中滤波器具有三个极点，并且 被定制有位于另一运行传送或接收频带的相邻频带边缘上或其附近处的零点。滤波器传递 函数的极点和零点定义了在常规上用于滤波器分析和设计的s面内的奇点的位置，并且用 作滤波器复杂性的衡量标准。这样的滤波器被设计在中心频率1960MHz周围，以通过1930 至1990MHz的接收频带，或在中心频率1880MHz周围，以通过1850至1910MHz的、用于传向 基站(BS)的上行链路信号的传送频带。如图18所示，两信号之间留有20MHz的分离。不 过，如所述的那样，频带222和224不是理想的，如图18虚线所示，在频带222和224的响 应之间存在实际交叉点229。用于传送频带1850至1910MHz的常规三极陶瓷预选器带通滤波器可以由位于 Washington DC 的 Microwave Circuits, Inc.制造的型号 C031880E 来实现。用于接收频 带1930至1990MHz的常规三极陶瓷带通滤波器可以由Microwave Circuits, Inc.制造的 型号C031960J来实现。常规的三极陶瓷带通滤波器具有在交叉点229附近相对于通带区域222和224中 的峰值信号电平大约_3dB的性能特征。通带区域222和224之外的常规三极陶瓷滤波器 响应的斜率和形状主要由通带宽度和极点数决定。下频侧227上的BS传送(Tx)滤波器具 有在BS接收(Rx)滤波器通带222的通带内的可测量响应。这个响应代表BS传送(Tx)和 BS接收(Rx)频带之间的隔离或阻止程度。同样的，BS接收(Tx)滤波器的上频侧226具有 在BS传送(Tx)滤波器通带224的通带内的可测量响应。这个响应代表BS接收(Rx)和BS 传送(Tx)频带之间的隔离或阻止程度。通过在其他运行传送或接收频带的相邻边缘上或其附近在滤波器传递函数中增 加零点，交叉值229可以从常规陶瓷滤波器设计的大约_3dB减小到大约-10dB，并且BS传 送(Tx)和BS接收(Rx)频带之间的隔离或阻止程度可以被增加。例如，可以在运行频带为 1850至1910MHz的BS接收(Rx)带通滤波器的1932MHz上或附近增加零点，可以在运行频 带为1930至1990MHz的带通滤波器的1908MHz上或附近增加零点。这种滤波器设计提供 了相对于运行通带响应为-IOdB的交叉229阻止或隔离值。将零点定位在离运行频带更近 就可以提高1920MHz的交叉229频率处的阻止，但是运行频带的通带可能具有更大的衰减 和群时延。
带零点的自定义陶瓷三极带通滤波器可以由Portland，Maine的专营无线通信系统自定义滤波器的ComNav Engineering提供。用于BS接收(Rx)频带的带零点的自定义 陶瓷三级带通滤波器可以是型号3BCR6C-1880/Z75-LX，用于BS传送(Tx)频带可以是型号 3BCR6C-1960/Z75-LX.设计和使用带零点的三极陶瓷带通滤波器的另外一个优势是滤波器相对便宜并 且体积小。这样的设计避免了对附加滤波器或带附加极点的更复杂滤波器的需求，这使得 滤波器的体积和成本以及群时延最小化。通过减小群时延，如示例的增强器单元230中所 示，可以满足在紧急911定位需求下及时找到用户的能力。更大的延迟将导致更不精确的 用户定位，并因此可能干扰紧急情况下找到用户。增强器单元230的示例性实施例提供了 低成本、便携使用能力以及减小的群时延的有利特征。滤波后，信号F2被耦接至用于信号F2第一放大级的低噪声放大器(LNA) 240，而 不显著增加信号的噪声比。然后，放大的信号F2被耦接至可以同滤波器238 —样的第二滤 波器242，用于过滤接收频带外的频率，以更接近地匹配理想的接收频带。过滤后的信号F2 被耦接至控制下行链路信号F2输出功率的可变增益放大器244。如果增益大于或等于1， 即OdB或更大，则可变增益放大器244用作前置放大器。如果增益小于1或小于OdB，则可 变增益放大器244也可以用作衰减器。使用作为用于信号幅值控制的控制设备的可变增益 放大器244就可以提供以0. 5和IdB为步长的信号幅值的分辨率控制，并提供无需校准每 个信号增强器230就能够实现的信号幅值的均勻控制。示例的可变增益放大器244的动态 范围为大约50dB，覆盖了增益大约为-25dB到+23dB的输出信号值的范围。可变增益放大器244的输出信号被功率放大器(PA) 246进一步放大。PA 246的输 出通过常规定向耦合器248耦接，其中定向耦合器248采样信号F2的小的但幅度比例的部 分作为PA输出功率的量度。定向耦合器248可以是Wodurn Massachusetts的Skyworks Solutions, Inc.制造的DC17-73，并可以在耦合端口值大约为-IldB时有小于IdB的插入 损耗。在耦合器248之后，输出信号通过可以与滤波器238相同的第三和最后的滤波器250 華禹接。信号F2在最后过滤后被耦接至双极化服务器天线252，用于从天线252的水平极 化部分254向用户传送。从天线部分254向用户的再传送提供了于天线232的接收部分 234的最大隔离，其中天线232的接收部分被垂直极化或与部分254垂直。可变增益放大器244被微控制器256控制，微控制器256在预定周期间隔从定 向耦合器248采样信号F2的输出功率。微控制器可以是Chandler，Arizon的Microchip Technology, Inc.制造的PIC16F873设备。微控制器256的功能也可以由自定义的特定用 途集成电路(ASIC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)、片上系统(SOC)集成电路、现场可编程门 阵列(FPGA)或类似的设备执行。定向耦合器248将信号F2的采样部分提供给RF功率检测器258。一个示例性实 施例使用由Norwood，Massachusetts的Analog Devices, Inc.制造的RF对数检测器和控 制器AD8313。使用RF对数检测器就提供了相对宽的信号幅值检测的动态范围，并能够在 70dB动态范围上提供士3dB的精度，或在62dB动态范围上提供士 IdB的精度。可以使用低 成本设备，诸如二极管检测器，但是本申请的精确性和可重复性会要求校准示例的信号增 强器230内的每一二极管检测器。各个信号增强器230的校准将显著增加单元在大量制造操作中的费用。希望避免在装配后需要校准示例的单元230的任一元件。 来自RF功率检测器258的输出信号通过缓冲级260被耦接至微控制器256。缓 冲级提供比RF功率检测器输出低的阻抗输出。检测到的信号的缓冲输出被耦接至微控制 器256内的模数转换器(ADC)部分262。微控制器256比较RF检测到的信号F2的功率电 平，并将其与预定的或初始化的功率电平比较，下文将会描述。在正常运行中，微控制器256 将输出功率与预定的运行输出电平或其范围比较。微控制器256向数模转换器(DAC)部分 264发送信号以调整可变放大器244的输出，以此控制信号F2的输出功率电平。DAC部分 264 可以是来自 Milpitas，California 的 Linear Technology Corporation 的 LTC1661 微 功率双10-bit DAC0LTC 1661 DAC在小包装内提供两个高度线性化的精确可寻址的10-bit DAC,因此一台设备可以提供DAC部分264和262。使用具有足够线性动态范围控制的可变增益放大器244、以充足的位和控制范围 上希望的分辨率来调整可变放大器244的输出的数模转换器(DAC)部分264、以及具有同等 精度的RF对数功率检测器258就使得能够实现能够无需单个校准每个示例单元230而工 作的信号幅值控制。不需要校准的信号增强器230对实现低制造成本很重要。用户发送信号，以与下行链路信号路径236相似的方式被天线252接收、被被天线 232放大并再传送到基站。天线252的垂直极化部分270接收来自用户的信号。上行链路 信号Fl然后被耦接至上行链路信号路径274上的第一滤波器272。第一滤波器272除了 被设计为以1880MHz为中心以过滤1850至1910MHz的传送频带外，基本与滤波器238相 同。除了频带外，上行链路Fl信号路径274的每一元件在功能上与前面针对下行链路信号 F2路径236而描述的相应元件相同。过滤后的信号Fl然后被耦接至LNA 276，并被输出至 第二滤波器278。信号Fl从第二滤波器278耦接至可变增益放大器280并输出至PA282。 然后，信号Fl通过定向耦合器284和最后的滤波器286耦接至用于向基站传送的天线232 的水平极化部分288。与下行链路信号Fl相同，信号Fl的输出功率电平被定向耦合器284 采样，并被馈送到RF功率检测器290。RF功率检测器信号通过缓冲器292耦接至微控制器 256的ADC部分294。微控制器256通过DAC部分296输出模拟控制信号以控制可变增益 放大器280的增益，并因此控制信号Fl的输出功率电平。对示例信号增强器希望低成本和便携性的目标就支持对自治或自动设置或初始 化和监控程序的需要。图20中的状态图300描述了这个自动的安装程序，图21描述了定 时和功率图表。用户给信号增强器，诸如示例的增强器230，加上电源后，微控制器256将 下行链路信号F2功率与初始状态(INIT State) 306内的预定参考电平或增益304 (参照图 21)进行比较。如果信号F2的被感测下行链路功率电平小于参考电平304，那么微控制器 256增加下行链路信号F2和上行链路信号Fl的输出功率。例如，微控制器256将每秒将 输出功率电平增加ldB，如直线308所示，直到达到-IOdBm的功率电平310，其也低于电平 304。然后，微控制器256将以0. 5dB每秒的速度增加输出功率，如直线312所示，直到达到 OdBm的参考功率电平304。可选地，可能达到最大可变增益放大器设定+23dB，并且参考电 平304将相应调整。在运行的或初始的参考电平304处，设定低于电平3045dB的更低电平 的增益电平314。换言之，为维持信号幅值增益而设定的增益值范围的下电平相对于对应于 参考增益值的上电平为_5dB。然后，微控制器256将进入监控状态316，将设置一组LED或其他可视指示设备(参照图25)以指示运行下行链路功率电平304的状态。在监控状态316中，微控制器256 为几种状态监控增强器单元230的运行。在下行链路均衡状态318内，采集到的下行链路信号功率F2小于参考增益304 值，可变增益放大器244的增益值小于下窗增益(lower-window gain) 314值。微控制器256 可以增加上行链路和下行链路增益，直到F2信号功率在电平304和314形成的窗内或者直 到达到最大允许可变增益值或电平。由于来自基站的信号应该在固定距离处相对稳定，所 以信号增益增加的速率相对较慢。在上行链路均衡状态320内，采集到的上行链路信号功率Fl小于预定的最大上行 链路功率电平，例如+20dBm，并且小于参考增益电平304。微控制器256可以增加上行链路 信号功率Fl，直到达到可变增益放大器244的预定最大上行链路增益电平或者参考增益电 平304。在这种情况下，由于用户在建筑物或其他位置自由移动，所以增益变化的速率相对 较快，引起上行链路信号功率电平波动。
下行链路峰值电平和下行链路过驱动电平的使用是指最大信号幅值；这两个术语 意思相同并可替换使用。同样地，上行链路峰值电平和上行链路过驱动电平的使用是指最 大信号幅值；这两个术语意思相同并可替换使用。在下行过驱动状态322中，采集到的下行链路信号功率F2大于或等于在电平304 之上的预定监控电平。微控制器256可以降低上行链路和下行链路增益，直到F2信号功率 低于设置为+2dBm的下行链路过驱动参考监控电平。在状态322中，可视指示器，诸如红色 LED,闪烁，以指示超出了最大下行链路信号功率304。当F2信号功率又低于+2dBm的下行 链路过驱动参考监控功率电平时，增强器单元230将返回到监控状态316。在上行链路过驱动状态324中，采集到的上行链路信号功率Fl大于+21dBm的上 行链路过驱动参考监控功率电平。微控制器256可以只降低上行链路增益，直到Fl信号功 率低于上行链路过驱动参考监控功率电平。在状态324中，可视指示器，诸如红色LED，闪烁 以指示超出了最大上行链路信号功率。当Fl信号功率又低于上行链路过驱动参考监控功 率电平时，增强器单元230将返回到监控状态316。当预定的超时周期期满时，其中在超时周期内下行链路信号F2和上行链路信号 Fl中二者或任意一个大于各自的峰值电平，则进入自动关闭状态326。预定的超时周期，例 如300秒的持续时间周期，期满后，微控制器256可以降低下行链路和上行链路路径236和 274至最小增益设置。这基本上是关闭状态，其显著地衰减RF信号Fl和F2。这个关闭状态防止示例的增强器单元230处于诸如可能由振荡或不稳定所引起 的持续的过驱动状态。在所列出的正常运行电平处，示例单元230可以提供大约80至85dB 的系统增益。示例的增强器单元230系统增益通常包括分别具有大约13dBi的峰值增益值 的施主和服务器天线的天线增益值。图22给出了流程图330，其说明用于实现对示例的信号增强器230的可变增益控 制的、状态图300所描述的运行。在初始步骤332中，示例的单元230被通电并进入自动 上电。在步骤334中，在微控制器256内设定变量，然后在步骤336中，微控制器256开始 增加上行链路和下行链路路径274和236中的增益。如图21中定时图表302所示，步骤 338 (如图22所示)确定下行链路信号F2功率是否大于-lOdBm。如果下行链路信号F2功 率小于-IOdBm,则在步骤340中，微控制器256设定增加到每秒ldB。如果下行链路信号F2功率大于-lOdBm，则在步骤342中，微控制器256设定增加到每秒0. 5dB。如果下行链路信号F2功率还不是OdBm，或者增益还不是最大可变设定，则在步骤 344中决定返回或回调至步骤336，以继续增加上行链路和下行链路路径中的增益。如果下 行链路信号F2功率是OdBm或者增益是最大可变设定，则在步骤344中决定进入步骤346， 设定上增益电平304和下增益电平314 (图21)。实际上，增益电平304和314设定运行的 初始窗，单元230在该步骤中还开始监控状态或运行。在步骤348中首先确定下行链路信号F2功率是否大于峰值允许输出功率或过驱 动功率电平。如果下行链路信号F2功率大于下行链路过驱动功率电平，则进入下行链路过 驱动状态322，并且在步骤350中减小上行链路和下行链路路径增益。如果在判定步骤352 中，下行链路信号F2功率小于下行链路过驱动功率电平，则在步骤354中将重新复位超时 周期或过驱动定时器，并且单元230将返回监控状态和步骤348。如果在判定步骤352中， 下行链路信号F2功率仍大于下行链路过驱动功率电平，则在判定步骤356中将检查超时或 者过驱动定时器或持续时间周 期。如果预定持续时间周期还没有期满，则单元230将返回 或回调至步骤350以继续减小增益。如果预定持续时间周期已经期满，则在步骤358中，通 过在自动关闭状态326中将下行链路和上行链路路径二者的增益设定为最小值，单元230 将关闭。如果步骤348中的判定是下行链路信号F2功率不大于下行链路过驱动功率电平， 那么在步骤360中相对于其预定峰值限制检查上行链路信号Fl功率。如果上行链路信号 Fl功率大于预定峰值限制，则进入上行链路过驱动状态324，并且在步骤362中只减小上行 链路可变增益。如果在判定步骤364中，上行链路信号Fl功率小于上行链路过驱动功率电 平，则在步骤354中将复位超时周期或过驱动定时器，并且单元230将返回监控状态和步骤 348。如果在判定步骤364中，上行链路信号Fl功率仍大于上行链路过驱动功率电平，则在 判定步骤366中，将检查超时或者过驱动定时器或持续时间周期。如果预定持续时间周期 还没有期满，则单元230将返回或回调至步骤362以继续减小增益。如果预定持续时间周 期已经期满，则在步骤358中，通过将下行链路和上行链路路径中的增益设定为最小值，单 元230将关闭，这强迫可变放大器在自动关闭状态326下用作衰减器。如果在步骤360中，上行链路信号Fl功率不大于预定峰值限制，则在判定步骤368 中，判定下行链路信号F2功率是否小于初始参考电平OdBm，以及下行链路增益设定是否小 于下窗电平314。如果下行链路信号F2功率小于下行链路参考电平OdBm，并且下行链路可 变放大器增益小于下窗电平314，则在步骤370中，上行链路和下行链路路径增益都被增加 或增大。然后，单元230返回定时器复位步骤354，并然后再次返回监控状态348。如果下 行链路信号F2功率大于或等于下行链路参考功率电平OdBm，或者下行链路可变增益设定 大于下窗电平314，则在步骤372中，判断上行链路信号Fl功率是否小于上行链路参考电平 +20dBm,以及是否小于上窗电平314。如果上行链路信号Fl功率小于上行链路参考功率电 平+20dBm并且上行链路可变放大器增益值小于下窗电平314，则在步骤374中只增大或增 加上行链路信号Fl功率。然后，单元230返回定时器复位步骤354，并返回监控状态348。 如果在步骤372中，上行链路信号Fl功率大于或等于上行链路参考功率+20dBm或者上行 链路可变放大器增益值大于或等于上窗电平314，则单元230像前面一样返回定时器复位 步骤354，并返回监控状态348。
在所描述的示例单元230的运行中，依照例如由图23中的定时图表所示的定时器中断定时间隔，周期地采样上行链路信号功率Fl和下行链路信号功率F2。如果下行链路信 号功率F2高于峰值限制或电平304，则上行链路和下行链路信号都以预定的速率，例如每 秒2dBm，减小，直到消除过驱动状态。如果只感测到上行链路信号功率Fl在过驱动状态中， 那么只有上行链路信号路径以预定的速率，例如每秒20dBm，减小，直到过驱动状态消除。如 所述，如果任一过驱动状态存在长达预定持续时间周期，例如300秒[5分钟]，则两条路径 都被设定为最小增益，以防止单元230内的任何持续的过驱动状态。定时器中断定时间隔在微控制器256内被设定，并为单元230的所有运行提供定 时。如定时图表380所示，为周期运行，诸如采样下行链路信号F2和上行链路信号Fl的功 率、数字和模拟信号的DAC和ADC以及可视指示器运行等，提供5毫秒(ms)的同步定时间 隔。5ms间隔由10个阶段(phase)组成；Phase-0、Phase_l至Phase-9，它们组成了同步块 382并连续地重复。通过使用在Phase-O处每隔50毫秒(ms)就加1的同步块计数器(图 中未标出)，同步块382每隔50毫秒(ms)就运行。同步块计数器以模为2的方式计数到用 于设定单元230的时间延迟的100毫秒(ms)间隔的整个定时帧。另一计数器(图中未标 出)每隔用于5个帧中的时间帧(100毫秒(ms))就加1，以提供500毫秒(ms)的计数器， 用于提供300秒关闭定时周期。定时图表380提供了单元230使用的5、50、100毫秒(ms) 和0.5秒的定时间隔。如定时图表380所示，微控制器256提供固定速率的2个定时中断周期。第一定时 中断，TimerO，提供用于单元230的基本整个定时。存在10个独立的TimerO间隔，Phase-O 至Phase-9，其中前8个间隔，Phase-O至Phase-7用于上行链路信号Fl和下行链路信号 F2功率电平采样。第二定时中断，Timerl，提供ADC(模数转换器)转换速率。第九间隔， Phase-8，用于将用于上行链路信号Fl和下行链路信号F2功率电平的适当增益设定加载到 DAC 264和296中。第十间隔，Phase-9，用于设定上行链路信号Fl和下行链路信号F2可变 增益放大器244和280的增益、更新光学或可视指示器、以及提供用于50毫秒(ms)和500 毫秒(ms)间隔的计数器。50毫秒(ms)间隔用于更新微控制器256的状态，500毫秒(ms) 间隔用于LED或其它可视指示器的闪烁以及用于持续过驱动状态超时的300秒次序时间周 期。当前存在三种基本无线协议用于第二代(2G)无线通信的US PCS频带。第一种协 议是IS-95标准，即在北美广泛应用的码分多址(CDMA)协议。CDMA的特点是扩频，也就是 CDMA在比原始信号带宽大得多的带宽上扩展包含在特定信号或所感兴趣的信号内的信息。 CDMA也使用唯一数字代码，而不是分离的频带，来区分信道。由于每个用户信道由唯一数 字代码分离，所以所有用户可以共享相同的频带。第二种协议是全球移动通信系统(GSM)， 它是欧洲非常流行的时分多址(TDMA)协议。在TDMA协议内，信道由整个帧内的时隙隔开。 第三种协议是IS-136标准，这是在北美使用的另一种TDMA协议。作为例子，示例性实施例的运行涉及GSM协议的使用。GSM协议作为具有8个时隙 的TDMA协议运行，其中每个时隙577微秒持续时间。8个时隙需要4. 616毫秒(ms)的帧。 这个序列需要大约5ms的帧间隔来包括所有8个时隙。根据奈奎斯特采样标准或间隔，单 元230可以使用250微秒的、ADC (A/D) 262和294的采样间隔，其为每个GSM时隙提供至少 两个或更多的采样。
奈奎斯特采样间隔是将使得信号波形能够被完整确定的信号的同等间隔采样之 间的最大时间间隔。奈奎斯特间隔等于采样的信号的最高频率的两倍的倒数。实际上，当为 了进行数字传送或其它处理而采样模拟信号时，由于数字化过程所引入的量化误差，采样 速率必须大于奈奎斯特定理所定义的速率。所需的采样速率由数字 化过程的精确度确定。当对下行链路信号F2和上行链路信号Fl功率采样时，在帧的持续时间上，这里是 5毫秒(ms)，保存有采样的最大值或峰值。这项技术保证确定GSM帧内(在8个GSM时隙 上)的最大功率电平，尤其是在上行链路信道或路径274上，在那里在蜂窝站点运行在小于 站点通信容量期间，可利用的时隙可能没有全部使用在蜂窝站点内。相反，CDMA协议是扩 频技术。CDMA功率频谱在频带上均勻分布，因此CDMA协议可以使用更简单的采样技术。示 例的信号增强器单元230不区别这三种协议，因此使用由GSM协议描述的峰值采样方法，因 为其在用于无线通信的三个协议中任意一个都工作良好。作为第二个例子，示例性实施例的运行涉及IS-136协议的使用。IS-136协议作为 具有6个半速率(4800比特/秒)时隙和3个全速率(9600比特/秒)时隙的TDMA协议运 行。为了覆盖IS-136协议，使用每信道250微秒的GSM采样速率，但在40ms的IS-136协 议帧上采样。这个采样速率保证涵盖6个半速率时隙或3个全速度时隙。在GSM协议中， 在8个GSM帧或64个时隙上采样。但由于每隔50毫秒(ms)调用监控状态控制循环，因此 采样对于完整覆盖是充分的。监控状态控制循环每隔50毫秒(ms)在第九TimerO间隔执 行。基于在40毫秒(ms)采样帧上确定的当前采样峰值功率电平，主控制循环改变上行链 路和下行链路信道或路径236和274的增益变量。本领域技术人员将认识到，需要恰当地采样峰值功率电平，以推导出充分代表用 于正被单元390增强的信号的通信系统协议的峰值功率的值。正被单元390放大的信号的 一部分的周期采样可以具有由奈奎斯特定理确定采样间隔，以及由于模拟信号量化为数字 格式而产生的可接受的误差。所需的采样间隔可由具有最大帧速率的通信系统协议确定。 用于连续采样序列的所需采样周期或持续时间可由具有最大帧周期的通信系统协议确定。 峰值功率检测的更新速率可以小于采样周期的倒数。参照图24，示例的增强器单元实施例390安装在被部分表示的建筑物结构396的 墙394的窗户392上。由于窗户392通常是出入建筑物结构的最强RF频率传送的区域，所 以单元390通常安装在窗户上或其附近处。图25描述了示例单元390的放大图。通常利用安装支架398将单元390安装在结 构中或上，安装支架398将在后面参照图27和32详细描述。单元390可以包括常规的电 力电缆400，用户可以将其插入常规的电源插座(图中未标出)，以上电和初始化单元390。 可选地，单元390可以包括常规电力电缆400，其可连接到常规的直流(DC)电源，诸如电池。 当从无动力状态向信号增强器单元通电时，自启动程序为单元390提供所谓的即插即用用 户性能。单元390具有支撑结构402(参照图27)，其支撑是介质材料的外部前服务器侧天 线罩404、是介质材料的后施主侧天线罩406以及单元390的其它部件。前天线罩404可以 包括LED或其它光学指示器的可视指示阵列408，诸如液晶显示器。阵列408包括，例如，黄 色LED 410、红色LED 412和绿色LED 414，它们之间没有固定顺序。这三个LED用于指示启动初始化期间下行链路可变放大器增益的相对电平。例 如，绿色LED以0. 5秒间隔闪烁就表示启动初始化，黄色LED 410和红色LED412的开、关和闪烁表示下行链路放大器的相对功率。一旦初始化完成，固件进入监控状态。监控状态通 过闪烁红色LED 412表示下行链路过驱动状态。闪烁绿色LED 414表示上行链路过驱动状 态。连续的红色LED 412表示关闭或自动关闭状态。如果不存在过驱动或自动关闭状态， 则闪烁黄色LED 410表示下行链路信号损耗。如果检测到相对低的下行链路信号功率，则 黄色LED 410持续接通。如果下行链路信号大于下信号阈值，则绿色LED被持续接通。
阵列408可以用于向用户可视地指示单元390的运行状态。例如，黄色LED 410闪 烁就表示没有足够的下行链路信号F2功率可用于单元390。由于用户可能开始不知道哪里 将接收到最强的信号，因此用户可以尝试另一位置，诸如结构396的另一面的另一窗户(图 中未标出)。黄色LED 410持续发亮就表示单元390可用的下行链路信号F2功率处于低电 平。这提示用户再次尝试其他位置。红色LED 412闪烁就表示存在太多下行链路信号F2功率可用于单元390，过驱动 状态。红色LED 412持续发亮表示存在到单元390的下行链路信号F2功率的过驱动状态， 其已经超过了超时周期，单元390已关闭。绿色LED 414闪烁表示单元390处有足够的下行链路信号F2功率，且单元390正 在初始化。绿色LED 414持续发亮表示单元390处有足够的下行链路信号F2功率，且单元 390在正常运行和监控状态下。本领域技术人员将认识到，在单元390上使用具有不同颜色或位置的LED 410、 412和414以及提供单元电子运行的状态或情况的指示可以通过交替的方式和可视显示完 成。LED的使用是向用户提供运行状态指示的低成本方法。其它类型的显示，诸如液晶显 示(LCD)，可以提供类似功能，并可进一步通过数字数值的使用而提供附加信息，并提供更 大的空间来显示信息。本领域技术人员将认识到，信号增强器230的初始和监控状态中可以使用参考功 率和参考增益的其他值，并且这些也都落入本发明的保护范围。作为例子，为了满足联邦通 信委员会(FCC)对于有效辐射功率(ERP)的RF发射的限制，上行链路过驱动功率电平或上 行链路峰值功率电平可以从前述+20dBm大约减小至大约+15至+17dBm。而且，更新速率、 幅度信号步长、信号变化速率、超时、建立时间等的参数可以与前述值不同，并且仍落入本 发明的精神和保护范围。已经结合US PCS运行频带内的GSM、CDMA和IS-136 TDMA能力的 运行能力描述了示例的信号增强器230。设备230可以被修改以运行在不同频谱中，和/或 可以被修改以支持包括、但不限于WCDMA、IMT2000UxEV-DO, GPRS、EDGE、TETRA和iDEN的 附加协议。参照图26，描述了示例单元390的部分或服务器部件420。部件420可以是制造 单元390的一个阶段的最终产品，其可以被卖给大的批发商或其他实体，他们可以添加他 们自己的前介质天线罩404和后介质天线罩406。部件420包括可以用于使部件420结合 的内部或第一介质天线罩层或板422，并且如果在运送至用户前为部件420添加了前介质 天线罩404，则其可以被去除。部件420包括至少一个服务器贴片阵列有源天线(drivenanterma)层424。阵列 贴片426、428、430和432中的每一个对应于服务器天线252的垂直和水平极化部分254和 270 (参照图36)。天线252通常包括第二寄生贴片阵列天线层434，以为单元390增加运行 带宽。非有源寄生阵列贴片436、438、440和442中的每一个对应于各有源阵列贴片426、428、430和432。天线252包括两天线阵列层424和434之间的泡沫芯介质间隔层。部件 420还包括含金属的或金属导电接地面或盘446和一对扼流框架(chock frame) 448和450， 当与盘446装配在一起时这对扼流框架形成了 RF扼流组件，以抑制和控制RF电流，否则RF 电流可能流到外围端或面202、203、204和202 (图17)上或附近。示例的RF扼流组件形成 包围层432和442内辐射元件的2个信道；在大约为1920MHz的运行频率处，每个信道大约 为四分之一波长深参照图27，描述了部分装配的示例单元390的分解图。接地面或盘446与扼流框 架448和450装配在一起，扼流框架448和450的大小以固定间隔彼此适配。这就提供了 在运行频率上宽度小于1/2波长，优选是小于1/3波长的一个或多个信道。服务器天线元 件424、434、444与天线罩422安装在一起，组成元件上的外部罩。施主天线元件(图中未 标出)也在盘或接地面452内与后天线罩406装配在一起，组成元件上的外部罩，包括内部 天线罩(图中未标出)，与天线罩422 —样。电子外壳454安装在盘446和452之间。服务 器天线元件424、434和444可以以与施主天线元件背靠背的关系被安装。例如，层424内 的有源辐射体元件426、428、430和432与寄生辐射体元件436、438、440和442可以在顶部 与施主天线的相应有源辐射体元件和寄生辐射体元件对齐，在服务器天线层424和相似的 施主天线层424之间具有分离距离。换言之，施主和服务器天线阵列可以面向相反方向，其 中各辐射体在彼此之上，在天线阵列之间具有一个或多个导电接地面。一个或多个电子板456安装在外壳454内。支撑结构402可以是4个基本相同的 支撑板458,460,462和464，他们安装在盘446和452的端面上。由于板458,460,462和 464中每一个基本相同，所以仅对支撑板460详细描述。板460包括第一组各自带有孔或开 口 472的臂466、468和470，他们与盘452中的开口 474对齐。板460通过插入通过每对开 口 472和474的固定件(图中未标出)而被安装在盘452上。板460还包括第二组各自带 有孔或开口 472的臂476、478和480，他们与盘446上形成的开口 474对齐。板460通过插 入通过各对开口 472和474的固定件(图中未标出)而被安装在盘446上。每块板458、460、462和464也有一对螺纹孔482和484。安装支架398包括带一 对U型腿支撑488和490的底座486。一对腿492 (图27中只标出其中一个)被拧入板462 上的孔482和484中，例如，虽然可以根据单元390如何被安装按使用板458、460、462和 464中的任意一块。安装支架398底座486还可以包括多个孔494，其可以用于将板486通 过恰当的、插入通过孔494的固定件而安装在任意希望的面上。于是，腿492被扣接至U型腿支撑488和490，以将单元390支撑在安装支架398 上，如图28箭头所示。不用时，孔482和484可以被塞子496封住或覆盖。图29A、29B、29C给出了单元390的主视图、侧视图和俯视图。图30为图29A所示的单元390沿30_30线的断面图。图31为图29A所示的单元390沿31-31线的断面图。图32为图29A所示的单元390、底座486和腿492沿32-32线的断面图。腿492 包括位于一端的、拧入开口 484中的螺纹柱500。腿492包括凸缘头502，它的形状与腿支 撑488上形成的镜像凸缘开口 504匹配。图33为图32所示的506区域内的底座486和腿492的放大断面图。腿492还可 以包括在底面510上的凹口或锁销(detent) 508。面510与开口 504啮合，而锁销508相对于形成在弹簧(图中未标出)销514顶部上的啮合小突起512被偏压。销514和与容纳到 锁销508中的突起512帮助使单元390保持在安装支架398内。图34为图30中扼流组件区域514的放大断面图。图35为带自由支撑安装支架520的示例增强器单元390的另一透视图。除了扩 大的底座522外，支架520与支架398基本相同。扩大的底座522没有特定的关键的形状， 但是要大到足够作为自由支撑单元来支撑单元390。单元390被确定为便于用户移动至希 望的位置或建筑物。为了促进单元390的便携性，可以将把手524安装在顶部支撑板458 上的螺纹孔482和484(图中未标出)内。图36描述了用于示例的增强器单元390的服务器双极化天线424。示例的天线 424通常包括印刷电路板( 08)530，其上形成有金属贴片426、428、430和432。下行链路 路径236上的下行链路信号F2通过RF分配网络532耦接至贴片426、428、430和432。网 络532通过形成图19中服务器天线252的水平极化下行链路部分252的各水平馈给元件 534、536、538和540将信号F2馈送至每个贴片42 6、428、430和432。以相似的方式，上行链路信号Fl被贴片426、428、430和432接收，并通过RF分配 网络542耦接至上行链路路径274。网络542通过形成服务器天线252的垂直极化上行链 路部分270的各垂直馈给元件544、546、548和550接收来自每个贴片426、428、430和432 的信号Fl。图37描述了示例的增强器单元390的施主双极化天线232。示例天线232可以包 括印刷电路板(PCB) 560，其上形成有金属贴片562、564、566和568。下行链路(DL)信号F2 被贴片562、564、566和568接收，并通过RF分配网络570耦接至下行链路路径236。贴片 562、564、566和568接收信号F2，并馈送形成图19中施主天线232的垂直极化下行链路部 分234的各垂直馈给元件572、574、576和578。以相似的方式，上行链路(UL)路径274上的上行链路信号Fl通过RF分配网络542 耦接至贴片562、564、566和568。网络542通过形成施主天线232的水平极化上行链路部 分288的各水平馈给元件582、584、586和588将信号Fl馈送到每个贴片562、564、566和 568。应该理解，服务器和施主天线阵列布局的变体可以用来支持信号增强功能。作为 例子，可以使用这样的布局，即在服务器天线阵列中具有第一辐射元件间距值，在施主天线 阵列中具有第二辐射元件间距值。作为第二个例子，服务器天线元件可以被定位为相对于 施主天线元件具有横向距离或位移，并实现施主和服务器天线之间希望的隔离。移动天线 阵列以在服务器和施主天线之间包括横向位移将导致信号增强器更大的整体包装大小。另 一可能的变体是，施主天线和服务器天线可以具有大于任一天线阵列的单位尺寸的分割距 离，并且通过一个或多个传送线路，诸如图38和39所示的同轴电缆，互连。参照图38，依照可选示例性实施例构造的增强器单元具有安装在部分示出的建筑 物结构396墙394上窗户392上的部分600、610和620。由于窗户392通常是进出建筑物结 构最强RF频率传送的区域，所以包括施主天线的单元600通常放置在窗户上或其附近处。 包括服务器天线的单元620可以放置在可在单元600附近的分离位置处或者位于相对于单 元600小于30英尺的距离处，并通常位于室内空间的同一房间中。单元600和单元620通 过支撑2个独立RF信号路径的RF传送路径部件610连接。
图39描述了具有部分600、610和620的可选示例性实施例的放大视图。可选实 施例可以包括用RF传送线路部件610连接的独立部分600和620。可选实施例可以是带 有用RF传送线路部件610互连的可拆卸部分600和620的单元390 (图25)。部分600和 620中的一个或二者可以借助安装支架398安装在结构中或上。可选实施例可以具有一个 或多个把手524 (图35)和独立式底座520 (图35)。具有部分600、610和620的可选实施例可以包括常规电力电缆400，用户可将其插 入常规电源插座(图中未标出)或电池，以为单元加电和初始化。部分600具有支撑结构 402a，用于支撑介质材料的外部前服务器侧天线罩404，和部分600的其它元件。部分620 包括支撑结构402b和介质材料的后施主侧天线罩406以及部分620的其它元件。前天线 罩404可以包括LED的或其它光学指示器的可视指示阵列408，诸如液晶显示。在具有可拆 卸部分600、610和620的可选实施例的一个变体中，可以将支撑框加402a和402b通过一 个或多个连接件或固定件(图中未标出)彼此连接，形成装配的单元390 (图25)。综上所述，将理解，施主天线或服务器天线可以与便携信号扩展单元的示例性实 施例分离，以有利于其中天线定位在与扩展单元分离的位置上的安装。为了这个安装，天线 通常通过缆线，通常是同轴或光导纤维缆线，与扩展单元的电子电路连接，以在天线和扩展 单元之间传递信号。为了为用户提供安装灵活性，天线可以被可移动地安装在扩展单元的 壳体上，以允许用户根据安装应用将天线与壳体分离地安装或安装在壳体上。例如，常规支 架可用于将天线安装在壳体上，用于信号扩展单元从一个位置向另一位置的移动。于是，用 户可以撤掉这些支架，从壳体上移走天线，并将天线安装到与示例的扩展单元分离的位置。虽然已经在几个实施例中描述本发明，但是本领域技术人员可以很容易想到对本 发明可以进行的很多修改、增加和删除，而不脱离本发明思想和范围。
权利要求
一种用于将无线通信系统中的业务覆盖扩展到基站受限覆盖区域内的至少一个无线通信设备的信号增强器，包括壳体单元，包括具有接地面的子组件并包括罩；包括下行链路信号路径和上行链路信号路径的电路，所述下行链路信号路径响应于基站信号产生放大的基站信号，所述上行链路信号路径响应于来自无线通信设备的用户信号产生放大的用户信号；耦接到所述电路的至少一个施主天线，包括施主驱动天线元件和施主非驱动天线元件；耦接到所述电路的至少一个服务器天线，包括服务器驱动天线元件和服务器非驱动天线元件；所述施主天线和所述服务器天线定位在所述壳体的相对侧；在壳体单元罩内部与所述施主驱动天线元件之间，所述施主非驱动天线元件与所述施主驱动天线元件分离；在壳体单元罩内部与所述服务器驱动天线元件之间，所述服务器非驱动天线元件与所述服务器驱动天线元件分离。
2.根据权利要求1所述的信号增强器，其中电路中的上行和下行链路信号路径中的至 少一个包括LNA、驱动放大器和功率放大器。
3.根据权利要求1所述的信号增强器，其中所述施主天线或所述服务器天线中的至少 一个包括贴片辐射体。
4.根据权利要求1所述的信号增强器，其中所述天线彼此相邻地位于背靠背布置中。
5.一种用于扩展无线通信系统中的业务覆盖的信号增强器，包括 壳体单元，包括接地面和罩；包括下行链路信号路径和上行链路信号路径的电路，所述下行链路信号路径由基站信 号产生放大的信号，所述上行链路信号路径由无线通信设备信号产生放大的信号；耦接到所述电路的至少一个施主天线，包括施主驱动天线元件和施主非驱动天线元件；耦接到所述电路的至少一个服务器天线，包括服务器驱动天线元件和服务器非驱动天 线元件；所述施主天线和所述服务器天线定位在所述壳体的相对侧；所述施主非驱动天线元件与所述施主驱动天线元件分离，并定位在壳体单元罩内部与 所述施主驱动天线元件之间；所述服务器非驱动天线元件与所述服务器驱动天线元件分离，并定位在壳体单元罩内 部与所述服务器驱动天线元件之间。
6.根据权利要求5所述的信号增强器，其中电路中的上行和下行链路信号路径中的至 少一个包括LNA、驱动放大器和功率放大器。
7.根据权利要求5所述的信号增强器，其中所述施主天线或所述服务器天线中的至少 一个包括贴片辐射体。
8.根据权利要求5所述的信号增强器，其中所述天线彼此相邻地位于背靠背布置中。
全文摘要
本申请涉及蜂窝信号增强器，公开了一种用于将无线通信的业务覆盖扩展到希望的受限覆盖范围中的用户的低成本便携信号增强器单元。所述增强支持增加信号功率电平，以允许在原始蜂窝信号微弱或不可靠的区域，诸如小型办公室或家庭办公室环境中，使用无线通信。基站信号被双向放大器设备(BDA)增强，其中双向放大器设备接收基站信号，放大信号功率，并在第一信号路径中将放大的信号再传送至附近的用户。双向放大器也接收用户信号，放大信号功率，再在第二分离的信号路径上将放大的信号再传送至基站。双极化天线能以相反的极化接收和传送各信号，以增加信号的隔离。
文档编号H04W16/26GK101969649SQ201010200859
公开日2011年2月9日 申请日期2003年2月26日 优先权日2003年2月26日
发明者史蒂芬·布莱特·汤普森, 多纳尔德·L·鲁尼恩, 多纳尔德·卓塞弗·麦克奈尔, 大卫·L·麦凯, 詹姆斯·威廉姆·马克斯威尔 申请人:安德鲁有限责任公司