DE69225510T2 - Modulbauförmiges Antennensystem mit verteilten Elementen - Google Patents

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf verteilte Antennensysteme.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• Das Senden und der Empfang von Senderadiofrequenzsignalen innerhalb einer Struktur, wie z. B. einem Gebäude oder einem Tunnel, ist häufig ein wünschenswertes Merkmal in einer derartigen Vorrichtung, wie z. B. einer mobilen Kommunikationsvorrichtung und mobilen medizinischen Überwachungsvorrichtungen. Ein gut bekanntes Problem der Verwendung derartiger Vorrichtungen innerhalb einer Struktur besteht jedoch darin, daß die Struktur selbst den ordnungsgemäßen Empfang durch einen geplanten Empfänger stören kann. Eigenschaften einer Struktur, die diese Störung verursacht, können eine Reflexion, eine Absorption und ein Abschirmen von Radiosignalen durch die Materialien umfassen, die den Hauptteil der Struktur bilden. Ausrüstungsentwickler haben daher Vorrichtungen zum Verteilen der Empfangs- oder der Sende-Ausrüstung durch eine ganze Struktur vorgeschlagen, derart, daß die Effekte dieser Eigenschaften unter Verwendung z. B. von verteilten "Leckspeiser"-, Parallelspeisungs- und Seriellspeisungs- Antennensystemen verringert werden.
• Ein "Leckspeiser"-System ist ein Sendesystem, das ein Koaxialspeiserkabel mit strategisch plazierten Löchern in der Abschirmung des Kabels verwendet, wodurch eine gewisse Radiofrequenzenergie, die in ein Ende des Kabels durch einen Sender injiziert wird, "auslecken" kann und folglich gesendet wird. Ein Empfänger kann ferner konfiguriert werden, um ein "Leckspeiser"-Antennensystem zu verwenden. Ein derartiges Kabel weist jedoch typischerweise große Verluste auf, die das Signal/Rausch-Verhältnis durch Reduzieren der Signalamplitude in der Anwesenheit von Rauschquellen verschlechtern können. Eine Verstärkung kann verwendet werden, um akzeptable Signalpegel wiederherzustellen. Das Signal/Rausch-Verhältnis bleibt jedoch schlecht, da das Rauschen bei einem Verstärkereingang zusammen mit dem Signal an dem Eingang hochgetrieben wird. Tatsächlich injiziert ein Verstärker typischerweise ein zusätzliches Rauschen in das Netz. Außerdem weist dieser Systemtyp typischerweise ein Signallrausch-Verhältnis auf, das stark mit dem Abstand entlang des Kabels variiert, was ein variables Verhalten in unterschiedlichen Teilen einer gegebenen Einrichtung erzeugt. Hohe Leistungspegel, die verwendet werden, um vernünftige Signalpegel zu erhalten, das schlechte Signal/Rausch- Verhältnis und die Signal/Rausch-Verhältnisvariationen machen ein derartiges System kostenaufwendig und beschränken die brauchbare Länge des Systems.
• Sowohl verteilte Seriellspeisungs- als auch Parallelspeisungs-Antennennetze teilen mit dem "Leckspeiser"-System das Problem der Verluste in den Speiserkabeln. Bei jedem dieser Lösungsansätze wird eine Anzahl von diskreten Antennenelementen in Intervallen, z. B. entlang einem Tunnel oder einem Gebäudekorridor, plaziert. Die Elemente werden mit einer Sende- oder Empfänger-Vorrichtung durch entweder ein Speiserkabel, das jede Antenne mit der nächsten Antenne in einer Serienschaltung verbindet, oder durch Parallelspeiserkabel, die jeweils die gesamte Länge von einer Antenne zu der Vorrichtung laufen, verbunden. Serielle und parallele Netze können kombiniert werden, um eine Baumtopologie zu bilden. Parallele Netze und Baumtopologien erfordern viele Komponenten bei praktischen Implementationen von vollständigen Netzen. Dies führt zu hohen Anfangseinrichtungs- und Wartungs-Kosten.
• Ein weiteres Problem, das bei verteilten Antennennetzen inhärent ist, ist der Mangel an Flexibilität. Beispielsweise können bei einer Anwendung in einem Krankenhaus, die mit mobilen medizinischen Überwachungsvorrichtungen einhergeht, sich ändernde Einrichtungsverwendungsstrukturen Veränderungen an dem Antennennetz notwendig machen. Wenn es beispielsweise Patienten, die mobile Überwachungsvorrichtungen tragen, vorher möglich war, in einem Bereich umherzulaufen, und dieser Bereich wird dann umgezogen oder erweitert, um eine andere Halle oder Station zu umfassen, muß die neue Halle oder die neue Station mit Empfangsantennen ausgerüstet werden. Parallele Netze und Baumtopologien würden eine andere Konfiguration notwendig machen, was zu erhöhten Kosten und/oder zu einer erhöhten Komplexität führt. Eine erhöhte Komplexität kann zu höheren Entwurfs-, Neueichungs- oder Einrichtungs-Bemühungen führen, um das Verhalten zu optimieren. Insbesondere kompliziert der Mangel an Flexibilität wesentlich den Anfangsentwurf derartiger Antennensysteme.
• Die EP-A-0181314, aus der der Oberbegriff des vorliegenden Anspruchs 1 abgeleitet wurde, offenbart ein verteiltes Tunnelantennensystem für ein Breitbandsignalsenden, das einen Sender aufweist, der an einem Ende des Tunnels angeordnet ist, einen Empfänger, der an dem anderen Ende des Tunnels angeordnet ist, und eine Mehrzahl von Kopplungsstufen aufweist, die durch ein Sendekabel verbunden sind. Jede der Stufen weist eine Sendeantenne, eine Empfangsantenne, zugeordnete Signalverteiler, ein erstes Kopplungselement, ein zweites Kopplungselement und zwei Verstärker auf.
• Die EP-A-0407226 offenbart ein Leckspeisersendesystem, bei dem Nachverstärker für jeweilige Abschnitte des Leckspeisers vorgesehen sind.
• Die US-A-4,972,505 offenbart ein verteiltes Tunnelkabelantennensystem zum Erweitern der Radiokommunikation in begrenzte Regionen, in die äußere Radiosignale nicht eindringen. Das System weist getrennte Sende- und Empfangs-Antennen auf, die mit einem Kabelsystem in verteilten Abständen verbunden sind.
• Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein fle xibles verteiltes Antennensystem mit einer Mehrzahl von diskreten Antennen zu schaffen, das beispielsweise innerhalb einer Struktur, wie z. B. einem Gebäude, positionierbar ist, und das ohne weiteres neu konfiguriert werden kann, ohne eine Neueichung, einen Neuentwurf oder eine umfangreiche Einrichtungsbemühung erforderlich zu machen.
• Ein weiteres Ziel dieser Erfindung besteht darin, ein verteiltes Antennensystem mit einem hohen Signal/Rausch-Verhältnis zu schaffen.
• Ein weiteres Ziel dieser Erfindung besteht darin, ein derartiges Antennensystem zu schaffen, das weniger Komponenten als bekannte Systeme erfordert.
• Noch ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein verteiltes Antennensystem mit einem Speisungsnetz-Signal/Rausch-Verhältnis und einer Verstärkung zu schaffen, die im wesentlichen unabhängig davon sind, welche Antenne innerhalb des Systems betrachtet wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Die vorhergehenden und weitere Ziele werden in einem verteilten Antennensystem erreicht, das aus kompakten Stufen zusammengesetzt ist, die durch Kabel, wie in Anspruch 1 beansprucht, seriell geschaltet sind. Bei einem System gemäß der vorliegenden Erfindung befinden sich die Elemente jeder Stufe in nächster Nähe relativ zu der Länge der Verbindungskabel. Folglich kann jede Stufe als ein diskretes Modul aufgebaut werden, das an einer Position plaziert wird, an der eine Antenne erwünscht ist.
• Die Endstufe an einem entfernten Ende einer Serie umfaßt typischerweise eine Antenne, einen Filter und eine Verstärkerschaltung. Diese Stufe weist einen Ausgang auf, der an ein zugeordnetes Kabel impedanzangepaßt werden kann. Folgende Stufen umfassen typischerweise eine Antenne, einen Filter, eine Eingangsschaltung, eine Verstärkerschaltung, einen Koppler zum Koppeln von sowohl der Antenne, die einer Stufe zugeordnet ist, als auch einem Signal, das an der Eingangsschaltung empfangen wird, in die Verstärkerschaltung und eine Ausgangsschaltung. Die Eingangs- und die Ausgangs- Schaltung jeder dieser Stufen können an ein zugeordnetes Kabel impedanzangepaßt werden. Die Endstufe kann beispielsweise eine spezielle Stufe sein, die für diesen Zweck mit lediglich wesentlichen Elementen aufgebaut wurde, oder dieselbe kann ähnlich zu den folgenden Stufen sein, wobei der Eingang ordungsgemäß abgeschlossen ist.
• Eine Serie von Stufen, die durch Kabel verbunden ist, ergibt ein System mit gut gesteuerten Charakteristika. Ein Festlegen der Verstärkerverstärkungen, des Verstärkerrauschens, der Kabelverluste und der Kabelimpedanz führt zu einem gesteuerten Signal/Rausch-Verhältnis und zu einem gesteuerten Systemverlust, während eine große Flexibilität ermöglicht wird. Insbesondere minimiert das Auswählen der Verstärkerverstärkungen und/oder der Verluste bei einem oder mehreren der Kabel und bei anderen Komponenten des Systems, derart, daß im wesentlichen gleiche Netzverstärkungen für jede der Antennen vorliegen, die Signal/Rausch-Verhältnisverschlechterung, während eine einheitliche Verstärkung und ein einheitliches Signal/Rausch-Verhältnis durch das gesamte System geschaffen wird.
• Die Erfindung wird mit der folgenden Beschreibung vollständiger verstanden werden, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden sollte, in denen gleiche Ziffern gleiche Elemente kennzeichnen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• Fig. 1 ist ein Blockdiagramm der vorliegenden Erfindung, das die Serienschaltung der Stufen darstellt.
• Fig. 2 ist ein detailliertes Blockdiagramm, das die Elemente der Stufen sowie die Zwischenverbindung der Stufen zeigt.
• Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das eine alternative Konfiguration der vorliegenden Erfindung darstellt, und mehrere seriell geschaltete Stufen sowie mehrere Empfänger zeigt.
• Fig. 4 ist eine schematische Darstellung, die einen symmetrischen Koppler des magischen T-Typs zeigt.
• Fig. 5 ist eine schematische Darstellung eines resistiven Summenkopplers.
• Fig. 6 ist ein detailliertes Blockdiagramm ähnlich zu Fig. 2, das die Elemente eines alternativen Ausführungsbeispiels zeigt, das bidirektionale Stufen verwendet.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
• Bezugnehmend zunächst auf Fig. 1 ist die Grundtopologie der vorliegenden Erfindung dargestellt. Diese Topologie ist eine Serienschaltung von Stufen. Beginnt man an einem entfernten Ende des Systems, so befindet sich dort eine Endstufe 102, gefolgt von mindestens einer Verbindungsstufe 104a - 104n. Diese Stufen sind durch Kabel 106 seriell geschaltet. Bei einem System gemäß der vorliegenden Erfindung weisen die Kabel 106, die von einem beliebigen Typ sein können, einschließlich abgeschirmter oder unabgeschirmter Kabeln, bekannte charakteristische Impedanzen und Verluste auf. Für Zwecke der Darstellung dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels wird angenommen, daß die Verluste für alle Kabel 106 gleich sind, und daß dieselben durch den Dämpfungsfaktor LKABEL dargestellt sind; wie jedoch offensichtlich werden wird, ist dies keine Beschränkung der Erfindung, da die Verstärkung und/ oder die Verluste jeder beliebigen Stufe gemäß dieser Erfindung unter Verwendung jedes bekannten oder bestimmten Kabelverlustes eingestellt werden können. Es kann ferner möglich sein, Variationen bezüglich des Kabelverlustes beim Erreichen der Erfindungsziele zu umfassen.
• Fig. 2 ist ein detaillierteres Diagramm einer einzelnen Endstufe 102 und einer einzelnen Verbindungsstufe 104, die in Fig. 1 gezeigt sind. Die Elemente innerhalb jeder Stufe befinden sich in nächster physischer Nähe zueinander relativ zu der Länge der Kabel 106. Beispielsweise können bei einem System, das mobile medizinische Überwachungsvorrichtungen betrifft, die Elemente innerhalb einer Stufe etwa 2,8 * 10&supmin;² m³ (= 1 cu. ft.) einnehmen, während diese Kabel 106 etwa 21 - 30 m (= 70 - 100 ft.) lang sein können. Diese Abmessungen sind mit den Erfordernissen für ein System konsistent, das bei Frequenzen zwischen 450 MHz und 470 MHz innerhalb der Grenzen eines Gebäudes arbeitet, wie z. B. einem Krankenhaus.
• Die Endstufe 102 umfaßt eine Ausgangsschaltung 108, die an das Kabel 106 impedanzangepaßt ist, und die einen Dämpfungsfaktor LTO aufweist. Zusätzlich enthält die Endstufe 102 eine Antenne 130, einen Filter 131 mit einem Dämpfungsfaktor LTF und einen Verstärker 132 mit einer Verstärkung AT. Ähnlich weist jede Verbindungsstufe 104 eine Ausgangsschaltung 110 auf, die an das Kabel 106 impedanzangepaßt ist, und die einen Dämpfungsfaktor LCO aufweist. Zusätzlich weisen die Verbindungsstufen 104 jeweils eine Eingangsschaltung 112 auf, die an das Kabel 106 impedanzangepaßt ist und einen Dämpfungsfaktor LCI aufweist. Jede Verbindungsstufe 104 enthält ferner eine Antenne 134, einen Filter 135 mit einem Dämpfungsfaktor LCF, einen Koppler 136 und einen Verstärker 138 mit einer Verstärkung von AC. Der Koppler 136 dämpft das gefilterte Antennensignal mit einem Faktor LCB. Der Koppler 136 kann beispielsweise ein magischer Standard- T-Koppler, wie in Fig. 4 gezeigt, sein, der ein "verlustfreier" Kopplertyp ist, was zu niedrigen Werten für LCA und LCB führt. Ein resistiver Standardkoppler, wie in Fig. 5 gezeigt, kann ferner verwendet werden. Wenn der Koppler 136 als ein magisches T implementiert ist, dann werden LCA und LCB im allgemeinen im wesentlichen gleich sein. Obwohl es jedoch im allgemeinen wünschenswert ist, die Kopplerverluste zu minimieren, da das Eingangssignal von der Stufenantenne unkompensiert ist, während das Eingangssignal von der vorhergehenden Stufe durch den Verstärker in einer derartigen vorhergehenden Stufe kompensiert ist, wird LCA gemäß der vorliegenden Erfindung minimiert. Die Signale, die durch die Antenne 134 und die Eingangsschaltung 112 empfangen werden, werden in ein einzelnes Signal auf der Leitung 140 durch den Koppler 136 kombiniert. Das einzelne Signal auf der Leitung 140 wird dann durch den Verstärker 138 verstärkt. Die Verstärkung AT des Verstärkers 132 wird derart ausgewählt, daß der Gesamtverlust von der Antenne 130 in der Endstufe 102 durch den Koppler 136 in der unmittelbar folgenden Verbindungsstufe 104 hindurch an den Verlust von der Antenne 134 in der Verbindungsstufe 104 durch den gleichen Koppler 136 hindurch angepaßt wird. Folglich muß eine Verstärkung AT gefunden werden, die die Gleichung (1) erfüllt.
• Auf eine gleiche Art und Weise wird die Verstärkung AC des Verstärkers 138 jeder Verbindungsstufe 104 derart ausgewählt, daß für eine Stufe, beispielsweise für eine Stufe 104a, der Gesamtverlust von der Antenne 134 dieser Stufe durch den Koppler 136 der unmittelbar folgenden Stufe hindurch, z. B. eine Stufe 104b, dem Gesamtverlust von der Antenne 134 dieser unmittelbar folgenden Verbindungsstufe durch den Koppler 136 dieser unmittelbar folgenden Stufe hindurch entspricht. Folglich muß die Verstärkung ACa die Gleichung (2) erfüllen, worin die Stufen 104a und 104b durch kleingeschriebene Indizes a und b, die den Verlustausdrücken angehängt sind, unterschieden werden. KABEL
• Wenn die Stufen 104a und 104b identische Verluste LCI, LCO, LCA, LCB und LCF aufweisen, dann kann die Gleichung (2) in die Gleichung (3) vereinfacht werden.
• Die Bedingung der im wesentlichen gleichen Verluste für alle Stufen, was durch Gleichung (3) dargestellt ist, ist die Bedingung für das bevorzugte Ausführungsbeispiel. Für dieses Ausführungsbeispiel werden die Kabelverluste LKABEL für alle Kabel 106 ferner derart ausgewählt, daß dieselben im wesentlichen gleich sind. Unter dieser Bedingung, wie es durch Gleichung (3) dargestellt ist, ist die Verstärkung jeder Stufe im wesentlichen einheitlich, und es können standardisierte Stufen verwendet werden.
• Obwohl das bevorzugte Ausführungsbeispiel Kabel mit gleichen Verlusten verwendet, kann die Erfindung unter Verwendung von Kabeln mit variierenden Verlusten praktiziert werden. Für diesen Fall werden die Gleichungen (1), (2) verwendet, um die Verstärkungen AT und AC für jede Stufe und das zugeordnete Kabel derselben zu finden. Folglich wird eine geeignete Verstärkerverstärkung für jede Stufe gefunden, die korrekt den LKABEL des zugeordneten Kabels der Stufe kompensiert. Wie es durch die Gleichungen (1) - (3) dargestellt ist, kann die Verstärkerverstärkung ferner eingestellt werden, um die anderen Verluste in einer Stufe zu kompensieren.
• Obwohl in der vorhergehenden Erörterung angenommen wurde, daß die Verstärkerverstärkung eingestellt wird, um die Kabel- und Komponentenverluste, die einer Stufe zugeordnet sind, zu kompensieren, können alle der Verluste, die in den Gleichungen gezeigt sind, in dem Entwurf oder der Implementation des Systems entweder zusätzlich oder anstatt der Verstärkerverstärkung variiert werden, um die Gleichheiten der geeigneten Gleichungen (1) - (3) zu erreichen.
• Ein großes verteiltes System, das viele Verbindungsstufen 104 enthält, erhält eine konstante Verstärkung relativ zu jeder Antenne 130 und 134 aufrecht, deren Verstärkung durch andere Systemkompromisse bestimmt wird. Ferner werden der Verlust und das Signal/Rausch-Verhältnis gut gesteuert. Die Verstärker 132 und 138 sollten von einem Niederrauschtyp sein, um das Signal/Rausch-Verhältnis jeder Stufe zu maximieren. Außerdem werden die Verluste in den Filtern 131 und 135 und der Verlust LCA der Koppler 136 minimiert, um ein maximales Signal/Rausch-Verhältnis zu erreichen.
• Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung, wie es durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel dargestellt ist, ist die Flexibilität des Systems. Da jede Stufe und jedes Kabel in einem derartigen System standardisiert sind, erfordert das Ersetzen einer Stufe oder eine Veränderung der Konfiguration keinen Neuentwurf, keine Eichung oder Einstellung. Es ist für die Verstärkung des Systems von jeder Antenne zu einer letzten Stufe bekannt, daß dieselbe im wesentlichen invariant mit der Anzahl der Stufen ist. In der Praxis werden Toleranzen den Grad der Invarianz bestimmen, die zunehmen kann, wenn die Anzahl der Stufen übermäßig wird.
• Während bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 gezeigt ist, alle Antennen des Systems in einer einzelnen Kette verbunden sind, wie es für ein einfaches Beispiel in Fig. 3 gezeigt ist, könnten zwei oder mehrere derartige Serienketten parallel, z. B. in unterschiedlichen Hallen, gebildet werden, die zu einem Leistungskombinator 144 führen.
• Ferner kann ein verteiltes Antennensystem, wie oben be schrieben, konfiguriert werden, um einen Leistungsteiler 142 zu speisen, der ferner eine Mehrzahl von eingestellten Empfängern 104a - 104n speist. Folglich können mehrere Sender, die mit einer Mehrzahl von unterschiedlichen Trägerfrequenzen innerhalb eines Bands arbeiten, und die innerhalb einer beschränkten Örtlichkeit mobil sind, alle gleichzeitig mit der Empfangsausrüstung kommunizieren.
• Die Systeme, die beschrieben wurden, können unter Verwendung einer Auswahl einer Leistungsversorgung für die Verstärker betrieben werden. Jeder Verstärker kann lokal mit Leistung entweder von einer Batterie oder von einer verteilten AC- Leistung, wie sie normalerweise bei modernen Gebäuden angetroffen wird, versorgt werden, oder die Verstärker können entfernt mit Leistung versorgt werden, die entlang des Signalkabels oder anderen Kabeln gesendet wird. Bei der letzteren Konfiguration kann eine einzelne DC-Leistungsversorgung an jedem zentralen günstig gelegenen Punkt in dem System positioniert werden. Wenn der Verstärker auf diese Art und Weise konfiguriert wird, würde der Verstärker vorzugsweise mit den Signalleitungen AC-gekoppelt sein, und derselbe könnte eine DC-Umgehung zum Leiten der DC-Leistung um den Verstärker umfassen.
• Andere Ausführungsbeispiele dieser Erfindung können lediglich zum Senden oder für eine bidirektionale Kommunikation nützlich sein, wie es in Fig. 6 gezeigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die unidirektionalen Verstärker 132 und 138 von Fig. 2 durch eine bidirektionale Frequenz- Aufteilungsanordnung ersetzt. Bei dieser Anordnung tragen Verstärker 150 und 152 Signale von den Antennen 130 und 134. Diese Signale, die die empfangenen Signale sind, werden beispielsweise in dem unteren Abschnitt des Betriebsfrequenzbandes angeordnet. Gleichzeitig tragen die Verstärker 154 und 156 Signale hin zu den Antennen 130 und 134. Die gesendeten Signale können beispielsweise in dem oberen Abschnitt eines Betriebsfrequenzbandes angeordnet werden. Filter 158 und 160 stellen sicher, daß lediglich Frequenzen in dem Empfangsabschnitt des Bands durch die Verstärker 150 und 152 getragen werden, während Filter 162 und 164 sicherstellen, daß lediglich Frequenzen in dem Sendeabschnitt des Bands durch die Verstärker 154 und 156 getragen werden. Da folglich die Verstärker für das Senden und das Empfangen in unterschiedlichen Frequenzbereichen arbeiten, wird eine Rückkopplungsschleife innerhalb einer Stufe minimiert, und das System kann sowohl in der Sende- als auch der Empfangsrichtung gleichzeitig betrieben werden.
• Da somit das erfinderische Konzept, ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und einige Modifikationen desselben beschrieben wurden, werden verschiedene andere Modifikationen, Abwandlungen und Verbesserungen ohne weiteres Fachleuten offensichtlich werden. Derartige Modifikationen, Abänderungen und Verbesserungen sollen vorgeschlagen sein, obwohl dieselben nicht ausdrücklich erörtert wurden, sowie die vorhergehende detaillierte Beschreibung lediglich mit Beispielen unterbreitet wird und nicht einschränkend sein soll. Die Erfindung ist lediglich durch die folgenden Ansprüche und deren Äquivalenzen beschränkt.

Claims (8)

1. Verteiltes Antennensystem mit folgenden Merkmalen:

einer Mehrzahl von Verbindungsstufen (104), die durch ein Verbindungskabel (106) zwischen jeder folgenden Verbindungsstufe (104) in der Serie seriell geschaltet sind, wobei jede Verbindungsstufe (104) die folgenden Elemente aufweist:

eine Antenne (134) zum Empfangen von Sendesignalen;

eine Eingangseinrichtung (112) zum Empfangen eines Signals von einer vorhergehenden Verbindungsstufe des verteilten Antennensystems, das Sendesignale anzeigt;

einen Ausgang (110);

einen Koppler (136), der verbunden ist, um ein Signal von der Antenne (134) zu empfangen, und um ein Signal von der Eingangseinrichtung (112) zu empfangen, wobei der Koppler (136) einen Ausgang (140) aufweist, an dem der Koppler (136) ein Signal liefert, das eine Kombination des Signals von der Antenne (134) und des Signals ist, das von der Eingangseinrichtung (112) empfangen wird; und

einen Verstärker (138), der zwischen den Kopplerausgang (140) und den Ausgang (110) geschaltet ist;

dadurch gekennzeichnet,

daß der Koppler bewirkt, daß die Kombination derart ist, daß das Signal von der Antenne (134) schwerer in der Kombination gewichtet wird als das Signal von der Eingangseinrichtung (112);

daß das Signal an dem Kopplerausgang (140) die Summe von (a) dem Signal, das durch den Koppler (136) von der Antenne (134) gedämpft durch einen Faktor LCA empfangen wird, mit (b) dem Signal ist, das durch den Koppler (136) von der Eingangseinrichtung (112) gedämpft durch einen Faktor LCB empfangen wird, wobei LCA minimiert ist, um die Verluste des Kopplers (136) zu minimieren;

daß die Verbindungskabel (106) jeweils einen Dämpfungsfaktor LKABEL aufweisen, und wobei für jede der Verbindungsstufen (104)

die Eingangseinrichtung (112) einen Dämpfungsfaktor LCI aufweist,

der Verstärker (138) eine Verstärkung AC aufweist, und

der Verbindungsstufenausgang (110) einen Dämpfungsfaktor LCO aufweist, und

wobei folgende Beziehung gilt: KABEL

wobei jede Verbindungsstufe (104) ein kompaktes, diskretes Modul ist, und wobei die Elemente innerhalb jeder Verbindungsstufe (104) in enger physischer Nähe relativ zu der Länge der Verbindungskabel (106) angeordnet sind.

2. Verteiltes Antennensystem gemäß Anspruch 1, bei dem die Elemente jeder Verbindungsstufe ein Volumen von etwa

2,8 10&supmin;² m³ (1 Kubikfuß) einnehmen.

3. Verteiltes Antennensystem gemäß Anspruch 2, bei dem das Verbindungskabel (106) zwischen jeder Verbindungsstufe (104) etwa 21 - 30 m (70 - 100 Fuß) lang ist.

4. Verteiltes Antennensystem gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, das ferner eine zweite seriell geschaltete Kette von Verbindungsstufen und eine Einrichtung (144) zum Kombinieren der Ausgangssignale von den Ausgängen der letzten Verbindungsstufe jeder seriell geschalteten Kette aufweist, um ein einziges kombiniertes Ausgangssignal von dem Antennensystem zu erzeugen.

5. Verteiltes Antennensystem gemäß Anspruch 4, das ferner eine Mehrzahl von Empfängern (140a - 140n) und eine Teilereinrichtung (142) aufweist, die verbunden ist, um das einzige kombinierte Ausgangssignal zu empfangen und zu der Mehrzahl von Empfängern zu verteilen.

6. Verteiltes Antennensystem gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Antenne Sendesignale sendet und empfängt, bei dem der Verstärker bidirektional ist, und bei dem der Koppler ferner als ein Teiler wirkt, um ein Signal, das von dem Verstärker empfangen wurde, sowohl

zu einer anderen Schaltungsanordnung innerhalb der Verbindungsstufe (104) als auch

zu der Eingangseinrichtung (112) zur Kommunikation zu einer weiteren Stufe zu liefern.

7. Verteiltes Antennensystem gemäß Anspruch 6, bei dem der Verstärker folgende Merkmale aufweist:

eine erste Filter/Verstärker-Kombination (160/152), die verbunden ist, um Signale von dem Koppler innerhalb eines ersten Frequenzbereichs zu verstärken; und

eine zweite Filter/Verstärker-Kombination (164/156), die verbunden ist, um die Signale von dem Verbindungsstufenausgang innerhalb eines zweiten Frequenzbereichs zu verstärken.

8. Verteiltes Antennensystem gemäß Anspruch 6 oder 7, das eine Einrichtung zum Erzeugen und Verbinden eines Signals aufweist, das gesendet werden soll.