用于用户终端的信号收发装置、用户终端和信号传输方法制造方法及图纸

一种用于用户终端的信号收发装置、用户终端和信号传输方法，信号收发装置包括：至少一分集天线阵列，分集天线阵列包括：沿第一方向和第二方向排列的多个双工天线，第一方向上排列的相邻双工天线的间距大于第二方向上排列的相邻双工天线的间距，相邻双工天线之间的隔离度大于一预设值；连接至分集天线阵列的至少一无线电装置，至少一无线电装置被配置为以一特定馈电幅值和一特定相位激励对应的至少一双工天线。上述信号收发装置、以及包括信号收发装置的用户终端以及信号传输方法能够使得分集天线阵列获得分集天线阵列在扫描方向上的最大传输功率。

【技术实现步骤摘要】
用于用户终端的信号收发装置、用户终端和信号传输方法
本专利技术涉及移动终端
，尤其涉及一种用于用户终端的信号收发装置、用户终端和信号传输方法。
技术介绍
分集接收技术在不增加带宽的情况下可以大大提高信道的容量，突破了传统的单输入单输出(SISO：SingleInputSingleOutput)信道容量的瓶颈，因此分集接收技术被广泛使用在现代4G移动通讯系统中。分集接收技术利用多天线特性来对抗信道衰落，从而有效地克服多径衰落、干扰等影响通信质量的主要因素，提高信号的链路性能；并在不拓宽信号带宽的情况下，能够成倍提高通信系统的容量和频谱利用率。相控阵天线通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位来改变方向图形状的天线。控制相位可以改变天线方向图最大值的指向，以达到波束扫描的目的。目前相控阵天线主要运用于雷达、基站等大型设备中，特别在5G移动通讯系统中，基站天线系统采用相控阵天线体制，使得波数在垂直和水平两个方向交叉极化，以实现更高的用户密度和增加系统用户容量。但是，目前相控阵天线技术还未在移动终端使用，若将相控阵天线技术运用于手机中作为发射，结合当前的分集接收技术，可以使得众多用户使用手机时在同一地点同一时间同时接收发射信号不受干扰。由于相控阵天线技术需要集成多个天线，属于多输入多输出天线系统，天线间隔离度是重要指标。对于移动终端这样的小型终端，受尺寸的限制，终端内部部署多个天线，会导致天线间距很近，共地电流和空间耦合使得天线间相互关联加强，天线之间的隔离度较低，大大降低了多输入多输出系统的性能，这使得相控阵天线技术很难在移动通信系统中的大规模应用。对于多天线耦合的问题，目前常用的去耦方式有：1解耦网络，这种方法会造成原天线阵列失配，需另外增加匹配网络，因此这种方法增加了天线设计难度和加工成本，且只适用于窄带单频段天线，并不适用于手机所需的多频段或者宽带天线；2地板开槽，这种方法延长了地板电流路径来抑制天线间耦合，闭合槽一般为二分之一波长，开口槽一般为四分之一波长，在高度集成的用户终端中并不适用于这种结构；3接地面T型结构，此方法与上述地板开槽方法类似；4利用天线极化提高天线间的隔离度，而用户终端天线并非是单一的极化方式，因此并不适用与用户终端多天线系统；5中和线，两个相同工作频率的天线在适当的位置通过中和线连接，通过中和线向未加激励天线单元加激励天线单元电流，同时天线单元电流通过接地板流向天线单元，若这两部分电流相位相反反而会达到相互抑制的作用，上述方法都无法很好地解决多天线耦合的问题。因此，如何将相控阵天线技术应用到移动终端是亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了用于用户终端的信号收发装置、用户终端和信号传输方法的实施例，其中，所述用户终端的信号收发装置集成了多个天线，并且各个天线之间的隔离度大于预设值。为解决上述问题，本专利技术提出一种用于用户终端的信号收发装置，包括：至少一分集天线阵列，所述分集天线阵列包括：沿第一方向和第二方向排列的多个双工天线，所述第一方向上排列的相邻所述双工天线的间距大于第二方向上排列的相邻所述双工天线的间距，相邻所述双工天线之间的隔离度大于一预设值；以及连接至所述至少一分集天线阵列的至少一无线电装置，所述至少一无线电装置被配置为以一特定馈电幅值和一特定相位激励对应的至少一所述双工天线。可选的，所述至少一无线电装置还被配置为计算所述至少一所述分集天线阵列在扫描方向上具有最大传输功率时的各双工天线对应的特定馈电幅值和特定相位。可选的，所述第一方向和所述第二方向相互垂直，且所述双工天线在所述第一方向上的辐射增益大于在所述第二方向上的辐射增益。可选的，所述双工天线设置于一接地面板边缘。可选的，所述预设值为12dB。可选的，所述分集天线阵列在均匀3D信道模型和LTE-A信道模型的包络相关系数小于0.3。可选的，所述多个双工天线在所述第一方向和所述第二方向上分别呈对称分布。为解决上述问题，本专利技术还提供一种用户终端，包括：至少一分集天线阵列，所述分集天线阵列包括：沿第一方向和第二方向排列的多个双工天线，所述第一方向上排列的相邻所述双工天线的间距大于所述第二方向上排列的相邻所述双工天线的间距，且相邻所述双工天线之间的隔离度大于一预设值；连接至所述至少一分集天线阵列的至少一无线电装置；以及连接至所述至少一无线电装置的至少一处理器，其中所述至少一所述处理器和所述至少一无线电装置被配置为执行语音和/或数据通信，以及所述至少一无线电装置还被配置为以一特定馈电幅值和一特定相位激励对应的至少一所述双工天线。可选的，所述至少一无线电装置还被配置为计算所述至少一分集天线阵列在扫描方向上具有最大传输功率时各个双工天线对应的特定馈电幅值和特定相位。可选的，所述第一方向和所述第二方向相互垂直，且所述双工天线在所述第一方向上的辐射增益大于在所述第二方向上的辐射增益。可选的，所述双工天线设置于一接地面板边缘。可选的，所述预设值为12dB。可选的，所述至少一分集天线阵列在均匀3D信道模型和LTE-A信道模型的包络相关系数小于0.3。可选的，所述多个双工天线在所述第一方向和所述第二方向上呈对称分布。本专利技术还提供一种信号传输方法，包括：提供至少一分集天线阵列，所述分集天线阵列包括：沿所述第一方向和所述第二方向排列的多个双工天线，所述第一方向上排列的相邻所述双工天线的间距大于所述第二方向上排列的相邻所述双工天线的间距，且相邻所述双工天线之间的隔离度大于一预设值；将所述至少一分集天线阵列与扫描方向上的接收天线作为一多对一的微波网络，计算得到所述扫描方向上所述至少一分集天线阵列在最大传输功率时各个双工天线对应的特定馈电幅值和特定相位；以及以所述特定馈电幅值和所述特定相位激励对应的至少一所述双工天线。可选的，计算得到所述至少一分集天线阵列在最大传输效率时的最佳馈电幅值和相位的方法包括：获得所述多对一的微波网络的传输散射矩阵，其中[bt]为所述多个双工天线的反射信号矩阵，[br]为所述接收天线的反射信号矩阵，[at]为所述多个双工天线的发射信号矩阵，[ar]为所述接收天线的反射信号矩阵；将所述至少一分集天线阵列与所述接收天线之间的功率传输效率定义为接收天线负载所接收的功率与所述至少一分集天线阵列输入功率的比值，用公式表示为：在所述至少一分集天线阵列与接收天线均为完全匹配的情况下，其中，以及计算Tarray最大时，所述至少一分集天线阵列内各双工天线的最佳馈电幅值和相位。可选的，所述预设值为12dB；所述至少一分集天线阵列在均匀3D信道模型和LTE-A信道模型的包络相关系数小于0.3。可选的，所述多个双工天线在所述第一方向和所述第二方向上呈对称分布。本专利技术的信号收发装置包括分集天线阵列，包括多个双工天线，还包括无线电装置，配置为以特定馈电幅值和特定相位激励对应的一或多个双工天线，从而优化信号收发装置的发射与接收效率，提高发射和接收方向的可控性。本专利技术的用户终端，具有更高的信号发射与接收效率，提高发射和接收方向的可控性，具备多个双工天线，可以提高待机时间。本专利技术的信号传输方法，建立多对一的微波通信网模型，计算获得天线在扫描方向上的最大传输效率时的馈电幅值和相位，以此激励对应的双工天线，从而提高信号发射与接收效率，以及发射和接收方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于用户终端的信号收发装置，其特征在于，包括：至少一分集天线阵列，所述分集天线阵列包括：沿第一方向和第二方向排列的多个双工天线，所述第一方向上排列的相邻所述双工天线的间距大于第二方向上排列的相邻所述双工天线的间距，相邻所述双工天线之间的隔离度大于一预设值；以及连接至所述至少一分集天线阵列的至少一无线电装置，所述至少一无线电装置被配置为以一特定馈电幅值和一特定相位激励对应的至少一所述双工天线。

【技术特征摘要】
1.一种用于用户终端的信号收发装置，其特征在于，包括：至少一分集天线阵列，所述分集天线阵列包括：沿第一方向和第二方向排列的多个双工天线，所述第一方向上排列的相邻所述双工天线的间距大于第二方向上排列的相邻所述双工天线的间距，相邻所述双工天线之间的隔离度大于一预设值；以及连接至所述至少一分集天线阵列的至少一无线电装置，所述至少一无线电装置被配置为以一特定馈电幅值和一特定相位激励对应的至少一所述双工天线。2.根据权利要求1所述的信号收发装置，其特征在于，所述至少一无线电装置还被配置为计算所述至少一所述分集天线阵列在扫描方向上具有最大传输功率时的各双工天线对应的特定馈电幅值和特定相位。3.根据权利要求1所述的信号收发装置，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向相互垂直，且所述双工天线在所述第一方向上的辐射增益大于在所述第二方向上的辐射增益。4.根据权利要求1所述的信号收发装置，其特征在于，所述双工天线设置于一接地面板边缘。5.根据权利要求1所述的信号收发装置，其特征在于，所述预设值为12dB。6.根据权利要求1所述的信号收发装置，其特征在于，所述分集天线阵列在均匀3D信道模型和LTE-A信道模型的包络相关系数小于0.3。7.根据权利要求1所述的信号收发装置，其特征在于，所述多个双工天线在所述第一方向和所述第二方向上分别呈对称分布。8.一种用户终端，其特征在于，包括：至少一分集天线阵列，所述分集天线阵列包括：沿第一方向和第二方向排列的多个双工天线，所述第一方向上排列的相邻所述双工天线的间距大于所述第二方向上排列的相邻所述双工天线的间距，且相邻所述双工天线之间的隔离度大于一预设值；连接至所述至少一分集天线阵列的至少一无线电装置；以及连接至所述至少一无线电装置的至少一处理器，其中所述至少一所述处理器和所述至少一无线电装置被配置为执行语音和/或数据通信，以及所述至少一无线电装置还被配置为以一特定馈电幅值和一特定相位激励对应的至少一所述双工天线。9.根据权利要求8所述的用户终端，其特征在于，所述至少一无线电装置还被配置为计算所述至少一分集天线阵列在扫描方向上具有最大传输功率时各个双工天线对应的特定馈电幅值和特定相位。10.根据权利要求8所述的用户终端，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向相互垂直，且所述双工天线在所述第一方向上的辐射增益大于在所述第二方向上的辐射增益。11.根据权利要求8所述的用户终端，其特征在于，所述双工天线设置于一接地面板边缘。12.根据权利要求8所述的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦中杰，阮勇，章富洪，胡澈，
申请(专利权)人：上海传英信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31