用于交叉极化倾角天线的装置和方法制造方法及图纸

提供实施例用于采用不同的下倾角的交叉极化天线设计，所述不同的下倾角支持多种功能，例如MIMO或波束赋形。一个实施例中，天线电路包括：基带信号处理器，耦合到所述基带信号处理器的一对RF发射器，耦合到该对RF发射器的一对PA，耦合到所述RF发射器的90°/180°混合耦合器，以及耦合到该对PA的一对双工器和两根天线。所述两根天线以不同的下倾角进行下倾。通过基带信号处理器生成，通过RF发射器发射，以及通过PA放大一对信号。另外，通过90°/180°混合耦合器将90°或180°相位差引入到所述信号中。放大所述信号和引入所述相位差后，通过所述两根天线以两个不同的极化度极化，并且以不同的下倾角下倾所述信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请要求于2014年7月28日提交的作者为ZhengxiangMa等人、发明名称为“用于交叉极化倾角天线的装置和方法”的第62/029,902号美国临时专利申请以及于2015年1月29日提交的专利技术名称为“用于交叉极化倾角天线的装置和方法”的第14/609,251号美国专利申请的在先申请优先权，该两个申请的全部内容通过引用结合在本申请中。
本专利技术涉及网络通信，尤其涉及一种用于交叉极化倾角天线的装置和方法。
技术介绍
在无线或蜂窝通信例如长期演进(LTE)的交叉极化天线系统中，天线被设计成分别以+45°和–45°极化发射两个交叉极化射频(RF)波束。进一步地，该两个极化设置为相同的下倾角，例如该两个极化波束的每一个的下倾角都是8°。为了确保适当的多输入和多输出(MIMO)操作，多根交叉极化天线需要具有相同的覆盖范围，该相同的覆盖范围极大程度地受其下倾角影响。然而，对于交叉极化天线的当前设置，固定两个极化波束的下倾角，无法提供仰角维度的任何MIMO或波束赋形功能。因此需要一种改进的交叉极化天线设计来提供用于一般MIMO或波束赋形的可变功能，如可变的仰角或三维覆盖。
技术实现思路
根据一实施例，一种由天线电路执行的方法包括：通过基带数字电路生成一对信号；通过耦合到所述基带数字电路的一对各自的射频(RF)发射器发射所述信号；通过耦合到所述RF发射器的一对各自的功率放大器(PA)放大所述信号。所述方法还包括：通过90°或180°混合耦合器(在此也简称为混合器)功能块将90°和180°相位差中的一个引入到所述信号中；放大所述信号和引入所述90°和180°相位差中的一个后，通过耦合到所述PA的单列交叉极化天线以两个不同的极化度极化所述信号；也通过所述单列交叉极化天线以不同的下倾角倾斜所述信号，并且进行极化和倾斜后，通过所述单列交叉极化天线以RF波束形式发送所述信号。根据另一实施例，一种天线电路包括：基带信号处理器，耦合到所述基带信号处理器的一对RF发射器，以及耦合到该对RF发射器的一对PA。所述天线电路还包括：耦合到该对RF发射器的90°或180°混合器；耦合到该对PA的一对双工器(DUP)；耦合到该对PA的两根天线，所述两根天线以不同的下倾角进行下倾。根据又一实施例，一种天线电路包括：包括四个输出端口的基带信号处理器，耦合到所述四个输出端口的前两个端口的第一对RF发射器，耦合到所述四个输出端口的后两个端口的第二对RF发射器，耦合到所述第一对RF发射器的第一对PA，耦合到所述第二对RF发射器的第二对PA，耦合到所述第一对RF发射器的第一90°或180°混合器，耦合到所述第二对RF发射器的第二90°或180°混合器，耦合到所述第一对PA的第一对DUP，以及耦合到所述第二对PA的第二对DUP。所述天线电路还包括：耦合到所述第一对PA的第一列上的第一交叉极化天线，和耦合到所述第二对PA的第二列上的第二交叉极化天线。所述第一交叉极化天线以不同的下倾角进行下倾，所述第二交叉极化天线也以不同的下倾角进行下倾。上述宽泛地概括了本专利技术实施例的特征，以便能够更好理解以下详细描述。实施例的附加特征和优势将在下文进行描述，这形成了权利要求的主题。本领域的技术人员应当理解，所公开的概念和特定实施例易被用作修改或设计用于实现各实施例相同目的的其他结构或过程的基础。本领域的技术人员也应当意识到，这种等同构造不脱离所附权利要求书所阐述的本专利技术的精神和范围。附图说明为了更完整地理解本专利技术及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：图1是一种交叉极化天线系统的示意图；图2是图1的一种交叉极化天线系统的器件设计的示意图；图3是一种改进的交叉极化天线系统的实施例示意图；图4是图3的一种改进的交叉极化天线系统的器件设计的实施例示意图；图5是图3的一种改进的交叉极化天线系统的覆盖区域的实施例示意图；图6是一种典型的改进的交叉极化天线系统的平均用户吞吐量的仿真结果的图表；图7是一种典型的改进的交叉极化天线系统的边缘用户吞吐量的仿真结果的图表；图8是图3的一种改进的交叉极化天线系统的器件设计的另一实施例示意图；图9是一种典型的改进的交叉极化天线系统的仿真结果的图表；图10是一种典型的改进的交叉极化天线系统的仿真结果的图表；图11是一种改进的两列交叉极化天线系统的实施例示意图；图12是图11的一种改进的两列交叉极化天线系统的器件设计的实施例示意图；图13是一种典型的改进的交叉极化天线系统的平均用户吞吐量的仿真结果的图表；图14是一种典型的改进的交叉极化天线系统的边缘用户吞吐量的仿真结果的图表；图15是一种典型的改进的交叉极化天线系统的平均用户吞吐量的仿真结果的图表；图16是一种典型的改进的交叉极化天线系统的边缘用户吞吐量的仿真结果的图表；图17是一种典型的改进的交叉极化天线系统的平均用户吞吐量的仿真结果的图表；图18是一种典型的改进的交叉极化天线系统的边缘用户吞吐量的仿真结果的图表；图19是一种典型的改进的交叉极化天线系统的平均用户吞吐量的仿真结果的图表；图20是一种典型的改进的交叉极化天线系统的边缘用户吞吐量的仿真结果的图表；图21是一种改进的采用垂直扇区的交叉极化天线系统的实施例示意图；图22是图21的一种改进的交叉极化天线系统的器件设计的实施例示意图；图23是一种典型的改进的交叉极化天线系统的平均用户吞吐量的仿真结果的图表；图24是一种典型的改进的交叉极化天线系统的边缘用户吞吐量的仿真结果的图表；图25是图3的一种改进的交叉极化天线系统的可选设计的实施例示意图；图26是图3的一种改进的交叉极化天线系统的可选设计的实施例示意图；图27是图3的一种改进的交叉极化天线系统的可选设计的实施例示意图；图28是图3的一种改进的交叉极化天线系统的器件设计的另一实施例示意图；图29是图3的一种改进的交叉极化天线系统的器件设计的另一实施例示意图；图30是图3的一种改进的交叉极化天线系统的器件设计的另一实施例示意图；图31是图3的一种改进的交叉极化天线系统的器件设计的另一实施例示意图；图32是图3的一种改进的交叉极化天线系统的器件设计的另一实施例示意图；图33是图11的一种改进的两列交叉极化天线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由天线电路执行的方法，其特征在于，包括：通过基带数字电路生成一对信号；通过耦合到所述基带数字电路的一对射频(RF)发射器发射所述信号；通过耦合到所述RF发射器的一对功率放大器(PA)放大所述信号；将相位差引入到所述信号中；通过耦合到所述PA的单列交叉极化天线以两个不同的极化方向极化所述信号；通过所述单列交叉极化天线以不同的下倾角倾斜所述信号；进行极化和倾斜后，通过所述单列交叉极化天线以RF波束发送所述信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.28 US 62/029,902;2015.01.29 US 14/609,2511.一种由天线电路执行的方法，其特征在于，包括：
通过基带数字电路生成一对信号；
通过耦合到所述基带数字电路的一对射频(RF)发射器发射所述信号；
通过耦合到所述RF发射器的一对功率放大器(PA)放大所述信号；
将相位差引入到所述信号中；
通过耦合到所述PA的单列交叉极化天线以两个不同的极化方向极化所
述信号；
通过所述单列交叉极化天线以不同的下倾角倾斜所述信号；
进行极化和倾斜后，通过所述单列交叉极化天线以RF波束发送所述信
号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述PA放大所述信
号后，通过90°或180°混合耦合器无源电路将一个相位差中引入到所述信号
中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：在通过所
述RF发射器发射所述信号之后，并且在通过所述PA放大所述信号之前，
通过第二90°或180°混合耦合器无源电路进一步将所述相位差引入到所述信
号中。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述通过基
带数字电路生成所述信号包括：
对用户数据进行预编码；
根据所述信号的下倾对所述用户数据进行编码。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在通过所述RF发射器发
射所述信号之前，通过90°或180°混合耦合器数字信号处理器件将90°和
180°相位差中的一个引入到所述信号中。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
通过所述基带数字电路生成第二对信号；
通过耦合到所述基带数字电路的第二对各自的射频(RF)发射器发射
所述第二对信号；
通过耦合到第二对RF发射器的第二对各自的功率放大器(PA)放大所
述第二对信号；
通过耦合到所述第二对RF发射器的第二90°或180°混合耦合器功能块
将90°和180°相位差中的一个引入到所述第二对信号中；
放大所述第二对信号和引入所述90°和180°相位差中的一个后，通过耦
合到所述第二对PA的第二单列交叉极化天线以两个不同的极化度极化所述
第二对信号；
通过所述第二单列交叉极化天线以不同角度下倾所述第二对信号；
极化和下倾后，通过所述第二单列交叉极化天线以RF波束发送所述第
二对信号。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，还包括：通
过用于长期演进(LTE)通信中多输入多输出(MIMO)的标准预编码方法
对所述信号进行预编码。
8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，所述天线电
路是与用户设备(UE)进行通信的基站(BTS)的一部分，所述方法还包括：
根据来自UE的智能预编码矩阵指示(PMI)反馈对所述信号进行预编码，
所述智能PMI反馈包括在所述UE计算所有PMI码字的可实现吞吐量中增
加PMI相关偏移量，所述PMI相关偏移量是影响UE的数据波束进入相邻
小区的因素。
9.一种天线装置，其特征在于，包括：
基带信号处理器；
耦合到所述基带信号处理器的一对射频(RF)发射器；
耦合到该对RF发射器的一对功率放大器(PA)；
耦合到该对RF发射器的90°或180°混合耦合器，所述90°或180°混合
耦合器是引入两个输入信号之间的90°或180°相位差的RF电路；
耦合到该对PA的一对双工器(DUP)；
耦合到该对PA的两根天线，所述两根天线以不同的下倾角进行下倾。
10.根据权利要求9所述的天线装置，其特征在于，所述两根天线是单
列天线上的两根交叉极化天线。
11.根据权利要求9或10所述的天...

【专利技术属性】
技术研发人员：马正翔，伦纳德·派尔兹，赵仁健，王健，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44