波束形成天线阵列制造技术

本发明专利技术涉及波束形成天线阵列。提供了一种装置，包括：用于生成无线电波束的天线阵列，天线阵列包括天线元件子组，并且每个天线元件子组包括多个天线元件；信号输入部件，用于经由电连接向每个天线元件子组并且向每个天线元件子组内的多个天线元件提供输入信号，其中每个天线元件子组内的多个天线元件彼此被连续地电连接，使得输入信号被配置为在每个天线元件子组内经由至少一个其他天线元件输入到至少一个天线元件；以及相移部件，用于在每个天线元件子组内的连续电连接的天线元件之间偏移输入信号的相位。

Beamforming antenna array

The present invention relates to a beamforming antenna array. A device is provided, including antenna array for generating a radio beam, including an antenna array element sub group, and each antenna element sub group comprises a plurality of antenna elements; signal input part is electrically connected to the via for each antenna element and each sub group to a plurality of antenna elements within the sub group provide the input signal, wherein a plurality of antenna elements, each antenna element within subgroups of each other by continuous electrical connection, the input signal is configured for each antenna element in the sub group of at least one other antenna element input to at least one antenna element through the phase shift; and phase components, for each antenna element in the sub group the electrical connection between the continuous antenna element offset input signal.

【技术实现步骤摘要】
波束形成天线阵列
本专利技术涉及通信。更具体地，本专利技术涉及波束形成。
技术介绍
在通信网络中，波束发射在传送信息中可能是有益的。提供增强波束形成的解决方案可能有益于通信网络的操作。使得所使用的天线阵列结构简化的解决方案可以是一种这样的解决方案的示例。
技术实现思路
根据一方面，提供了独立权利要求的主题。在从属权利要求中限定了一些实施例。在附图和下面的描述中更详细地阐述了实现的一个或多个示例。从描述和附图以及从权利要求中，其他特征将是显而易见的。附图说明在下文中将参考附图更详细地描述实施例，其中图1图示了可以向其应用本专利技术的实施例的示例蜂窝通信系统；图2图示了根据实施例的装置；图3A至3D图示了根据一些实施例的装置；图4图示了根据实施例的装置；图5A至5E图示了根据一些实施例的装置；图6和7图示了根据一些实施例的方法的流程图；以及图8图示了根据实施例的装置。具体实施方式以下实施例是示例性的。尽管说明书可以在文本的若干位置中引用“一”、“一个”或“一些”实施例，但这并不一定意味着每个引用是对相同的（多个）实施例做出的，或者特定的特征仅应用于单个实施例。不同实施例的单个特征也可以被组合以提供其他实施例。所描述的实施例可以在无线电系统中实现，诸如在以下中的至少一个中：全球微波接入互操作性（WiMAX）、全球移动通信系统（GSM、2G）、GSMEDGE无线电接入网络（GERAN）、通用分组无线业务（GRPS）、基于基本宽带码分多址（W-CDMA）的通用移动电信系统（UMTS、3G）、高速分组接入（HSPA）、长期演进（LTE）和/或LTE-高级。然而，实施例不限于作为示例给出的系统，而本领域技术人员可以将解决方案应用于提供有必要属性的其他通信系统。适合的通信系统的另一个示例是5G概念。5G可能使用多输入多输出（MIMO）技术（包括MIMO天线），比LTE更多的基站或节点（所谓的小小区概念），包括与较小站协作的宏站点并且也可能采用各种无线电技术以用于更好覆盖和增强数据速率。5G将可能包括多于一个无线电接入技术（RAT），每个针对某些用例和/或频谱被优化。5G移动通信将具有更广范围的用例和相关应用，包括视频流传送、增强现实、不同的数据共享方式和各种形式的机器类型应用，包括车辆安全、不同的传感器和实时控制。预期5G具有多个无线电接口，即低于6GHz、cmWave和mmWave，并且还可与现有的传统无线电接入技术（诸如LTE）集成。至少在早期阶段可以实现与LTE的集成，作为其中由LTE提供宏覆盖并且5G无线电接口接入来自通过聚合到LTE的小小区的系统。换句话说，5G计划支持RAT间可操作性（诸如LTE-5G）和RI间可操作性（无线电接口间可操作性，诸如低于6GHz-cmWave、低于6GHz-cmWave-mmWave）。被认为在5G网络中使用的概念之一是网络分片，其中可以在同一基础设施内创建多个独立和专用的虚拟子网（网络实例）来运行对延迟、可靠性、吞吐量和移动性具有不同要求的服务。应当理解，未来网络将最有可能利用网络功能虚拟化（NFV），其是提出将网络节点功能虚拟化为“构建块”或可以被可操作地连接或链接在一起以提供服务的实体的网络架构概念。虚拟化网络功能（VNF）可以包括使用标准或一般类型服务器而不是定制硬件运行计算机程序代码的一个或多个虚拟机。也可以利用云计算或云数据存储。在无线电通信中，这可能意味着至少部分地在可操作地耦合到远程无线电头端的服务器、主机或节点中执行节点操作。还可能的是，节点操作将分布在多个服务器、节点或主机之间。还应当理解，核心网络操作和基站操作之间的劳力分布可能与LTE的劳力分布不同，或甚至不存在。可能使用的一些其他技术进步是软件定义联网（SDN）、大数据和全IP，其可能改变构造和管理网络的方式。本专利技术的一些实施例可以应用于将波束形成应用于小区中的发射的蜂窝通信系统。图1图示了这样的蜂窝通信系统的示例。诸如第三代合作伙伴计划（3GPP）的长期演进（LTE）、LTE-高级（LTE-A）或预测的5G解决方案之类的蜂窝无线电通信网络通常包括提供小区104的至少一个网络元件，诸如网络节点102。例如，小区104可以是例如宏小区、微小区、毫微微或微微小区。网络节点110可以是如LTE和LTE-A中的演进节点B（eNB）、如UMTS中的无线电网络控制器（RNC）、如GSM/GERAN中的基站控制器（BSC）、或能够控制无线电通信并管理小区104内的无线电资源的任何其他装置。对于5G解决方案，如上所述，可以预测该实现类似于LTE-A。网络节点102可以是基站或接入节点。蜂窝通信系统可以包括类似于网络节点102的网络节点的无线电接入网络，每个控制相应的小区或多个小区。因此，在一些实施例中，图1的蜂窝系统可以包括提供蜂窝服务的多个网络节点。然而，对于本专利技术的益处，这样的系统可能不是必要的。网络节点102可以经由核心网络接口进一步连接到蜂窝通信系统的核心网络130。在实施例中，核心网络130可以被称为根据LTE术语的演进分组核心（EPC）。核心网络130可以包括移动性管理实体（MME）和数据路由网络元件。在LTE的上下文中，MME追踪终端设备120的移动性，并且在终端设备120和核心网络130之间执行承载服务的建立。在LTE的上下文中，数据路由网络元件可以被称为系统架构演进网关（SAE-GW）。它可以被配置为执行到/从终端设备120从/到蜂窝通信系统的其他部分以及到其他系统或网络（例如，互联网）的分组路由。如上所述，网络节点102可以在小区104中的无线电信号的发射中采用波束形成。如在无线通信领域中已知的，也称为空间滤波的波束形成是指定向发射或接收。可以通过数字和/或模拟信号处理技术和使用形成天线阵列的多个天线元件来实现无线电波束的转向（steering）。例如，转向可以通过以使得以特定角度的信号经历相长干涉而其他经历相消干涉的方式在定相天线阵列中组合元件来实现。波束形成可以用于发射机中和/或接收机中以便实现空间选择性。与全向发射/接收相比，空间选择性导致改进，其中改进被称为发射/接收增益。在一些实施例中，网络节点102可以采用两种类型的无线电波束：基本上覆盖整个小区104）的第一类型的无线电波束114；以及覆盖小区104的一部分的第二类型的无线电波束112、113。当小区104是由网络节点102建立的多个扇形当中的扇形类型的小区时，第一类型的无线电波束可以称为扇形波束。常规地，蜂窝通信系统依赖于第一类型的无线电波束用于控制平面发射（下行链路同步、广播、基于天线端口的公共参考信号等）和接收（例如，随机接入信道、RACH）。在诸如5G系统的较高载波频率上操作的系统可能需要更高的天线增益，这可以通过使用第二类型的无线电波束来实现。为了支持其中站点间距离为数十到数百米的小区大小，公共控制和用户平面相关的信令两者可以利用比全扇形（sector-wide）无线电波束更窄的无线电波束。第二类型的无线电波束可以提供针对这样的情况的解决方案。一般，可以说，目前的蜂窝通信系统和可能未来通信系统通过利用波束形成来提供改进连接速度的多个机会。如所解释的那样，无线电波束可以由利用数字和/或模拟信号处理的装置（例如，被包括在网络节点1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：天线阵列，用于生成无线电波束，所述天线阵列包括天线元件子组，并且每个天线元件子组包括多个天线元件；信号输入部件，用于经由电连接向每个天线元件子组并且向每个天线元件子组内的多个天线元件提供输入信号，其中每个天线元件子组内的多个天线元件彼此连续电连接，使得输入信号被配置为在每个天线元件子组内经由至少一个其他天线元件输入到至少一个天线元件；以及相移部件，用于在每个天线元件子组内的连续电连接的天线元件之间偏移输入信号的相位。

【技术特征摘要】
2016.08.15 EP 16184190.31.一种装置，包括：天线阵列，用于生成无线电波束，所述天线阵列包括天线元件子组，并且每个天线元件子组包括多个天线元件；信号输入部件，用于经由电连接向每个天线元件子组并且向每个天线元件子组内的多个天线元件提供输入信号，其中每个天线元件子组内的多个天线元件彼此连续电连接，使得输入信号被配置为在每个天线元件子组内经由至少一个其他天线元件输入到至少一个天线元件；以及相移部件，用于在每个天线元件子组内的连续电连接的天线元件之间偏移输入信号的相位。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述天线元件子组彼此并联地电连接。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述相移部件还被配置为偏移用于至少一个天线元件子组的输入信号的相位。4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述相移部件还被配置为执行用于第一天线元件子组的输入信号的第一相移和用于第二天线元件子组的输入信号的第二相移，第一和第二相移具有不同的大小。5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述相移部件包括用于偏移用于天线元件子组的输入信号的相位的多个相移元件，所述多个相移元件布置成使得至少一个相移元件被配置为执行第一相移，并且与至少一个其他相移元件耦合的所述至少一个相移元件被布置成执行第二相移。6.根据前述权利要求1至5中任一项所述的装置，其中，所述相移部件被配置为使得所述输入信号的相位对于每个天线元件子组是不同的。7.根据前述权利要求1至6中任一项所述的装置，其中，所述相移部件被配置为在每个天线元件子组内的每个连续电连接的天线元件之间偏移所述输入信号的相位。8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述相移部件被配置为使得所述输入信号的相位对于天线元件子组内的每个天线元件是不同的。9.根据前述权利要求1至8中任一项所述的装置，其中，所述相移部件包括被配置为偏移用于至少一个天线元件子组的输入信号的相位的至少一个第一相移元件、以及被配置为在所述连续电连接的天线元件之间偏移输入信号的相位的多个第二相移元件，至少一个第一相移元件具有第一相移值，并且每个第二相移元件具有第二相移值，其中第一和第二相移值具有不同的大小。10.根据前述权利要求1至9中任一项所述的装置，其中所述天线阵列至少包括第一天线元件子组和第二天线元件子组，所述第一天线元件子组至少包括第一天线元件和第二天线元件，所述第二天线元件子组至少包括第三天线元件和第四天线元...

【专利技术属性】
技术研发人员：JS哈利沃里，
申请(专利权)人：诺基亚通信公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI