The present disclosure proposes a Butler matrix, which comprises a plurality of couplers, a plurality of cross-lines, a plurality of three-dimensional cross-lines and a plurality of phase shifters, in which the circuit of the coupler has a cuboid structure and the three-dimensional cross-lines have a three-dimensional structure. The crossover line, the three-dimensional crossover line and the phase shifter are arranged between one of the couplers and the other of the couplers.
【技术实现步骤摘要】
三维巴特勒矩阵
本公开是有关于一种巴特勒矩阵,且特别是有关于一种三维巴特勒矩阵。
技术介绍
随着科技的进步,使用毫米波(MillimeterWave,简称mmWave)的无线通信技术依然存在一些技术困难。基本上,首先需要面对的问题在于,毫米波的传播过程中可能遇到波能严重衰减。上述问题跟毫米波通讯系统操作于高频带并使用相当大的带宽进行通讯有非常大的关联。进一步来说,相较于现今普遍使用的第三代(3G)或第四代(4G)通讯系统,毫米波通讯系统使用相对高频的频段来进行通讯。可以知道的是,接收机所接收到的电磁波能量强弱会与信号传送距离的平方成反比并与电磁波信号的波长成正比,于是毫米波通讯系统将会因为使用短波长的高频信号而大幅增加信号能量衰减的幅度。并且,高频信号的使用也将造成天线孔径骤降,并可能导致毫米波通讯系统中的传送信号的信号能量递减。因此,为了确保通讯质量,毫米波通讯系统中的收发器通常需要使用到多天线波束成型技术来改善信号能量衰减用以增益收发信号的效能。一般来说,多天线波束成型技术是在基地台/用户设备上设置包括多个天线的天线阵列,借由控制这些天线让基地台/用户设备可产生具有指向性的波束。借由天线阵列所达成的波束成型技术是影响毫米波无线通信系统的效能的关键因素之一。使用巴特勒矩阵(ButlerMatrix)控制天线阵列的波束成型信号是本领域常用的技术手段之一,然而,巴特勒矩阵仅能控制波束的二维空间中的方向性,例如,水平地控制波束成型信号的方向,仅具有水平控制能力的巴特勒矩阵不足以应用于如接收端具有高低差时的情形。
技术实现思路
本公开提出一种巴特勒矩阵,其包括多个耦 ...
【技术保护点】
1.一种巴特勒矩阵,其特征在于,包括:多个耦合器,各个所述耦合器的电路具有长方体结构;多个交叉跨线;多个三维交叉跨线,各个所述三维交叉跨线具有立体结构;以及多个相移器,其中所述交叉跨线、所述三维交叉跨线以及所述相移器设置在所述耦合器的其中之一与所述耦合器的其中之另一之间。
【技术特征摘要】
2017.05.16 TW 1061160501.一种巴特勒矩阵,其特征在于,包括:多个耦合器,各个所述耦合器的电路具有长方体结构;多个交叉跨线;多个三维交叉跨线,各个所述三维交叉跨线具有立体结构;以及多个相移器,其中所述交叉跨线、所述三维交叉跨线以及所述相移器设置在所述耦合器的其中之一与所述耦合器的其中之另一之间。2.如权利要求1所述的巴特勒矩阵,其中所述耦合器包括:多个输入端,包括第一输入端、第二输入端、第三输入端以及第四输入端,彼此构成所述长方体的第一平面;以及多个输出端,第一输出端、第二输出端、第三输出端以及第四输出端,彼此构成所述长方体的第二平面;其中所述第一平面与所述第二平面互不相交。3.如权利要求2所述的巴特勒矩阵,更包括:第一耦合器组,具有至少四个所述耦合器;以及第二耦合器组,具有至少四个所述耦合器;其中,所述第一耦合器组中各个所述耦合器的所述第一平面构成输入阵列且所述输入阵列的每一边具有相同数量的输入端;所述第二耦合器组中各个所述耦合器的所述第二平面构成输出阵列且所述输出阵列的每一边具有相同数量的输出端;所述第一耦合器组中至少一个所述耦合器的至少一个所述输入端耦接至所述第二耦合器组中各个所述耦合器的各个所述输出端。4.如权利要求3所述的巴特勒矩阵,其中所述第一耦合器组中第i个耦合器的第j个输出端耦接至第二耦合器组中第j个耦合器的第i个输入端,i、j为正整数,j小于或等于4,且i小于或等于N,N为基数等于4的x次方的正整数,其中x为正整数。5.如权利要求4所述的巴特勒矩阵,其中所述第一耦合器组中第i个耦合器的第j个输出端与所述第二耦合器组中第j个耦合器的第i个输入端之间设置有第一相移器与第二相移器的组合、所述交叉跨线与所述第二相移器的组合、所述第一相移器与所述交叉跨线的组合以及所述三维交叉跨线的其中之一。6.如权利要求4所述的巴特勒矩阵,其中所述第一耦合器组中的第一耦合器以及第三耦合器两者的第一输出端以及第三输出端设置有第一相移器,并且,所述第一耦合器组中的第二耦合器以及第四耦合器两者的第二输出端以及第四输出端设置有所述第一相移器。7.如权利要求6所述的巴特勒矩阵,其中所述第二耦合器组中的第一耦合器以及第二耦合器两者的第一输入端以及第二输入端设置有第二相移器,并且,所述第二耦合器组中的第三耦合器以及第四耦合器两者的第三输入端以及第四输入端设置有所述第二相移器。8.如权利要求7所述的巴特勒矩阵,其中所述第一相移器用以控制波束成型信号的...
【专利技术属性】
技术研发人员:蔡作敏,谢承宏,
申请(专利权)人:财团法人工业技术研究院,
类型:发明
国别省市:中国台湾,71
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