阵列天线波束调节设备、系统及调节方法技术方案

本申请是一种阵列天线波束调节设备、系统及调节方法，所述系统包括成型多个波束的阵列天线，通过阵列天线进行通信数据传送/接收的收发器，测量通信品质的品质测量单元，处理通信数据的处理模块与波束选择器。所述波束选择器依据所述品质数据，选取所述多个波束中至少一者作为所述波束群组，使得收发器与阵列天线协同作业而成型对应数量、方向的波束，因应不同条件的通信环境。

Beam adjustment equipment, system and method of array antenna

This application is a beam adjustment device, system and method of an array antenna. The system includes an array antenna forming multiple beams, a transceiver transmitting/receiving communication data through an array antenna, a quality measurement unit for measuring communication quality, a processing module for processing communication data and a beam selector. According to the quality data, the beam selector selects at least one of the multiple beams as the beam group, so that the number and direction of beams corresponding to the cooperative operation of the transceiver and the array antenna can be formed, and the communication environment under different conditions can be adapted.

【技术实现步骤摘要】
阵列天线波束调节设备、系统及调节方法
本申请涉及通信领域，特别是涉及阵列天线波束调节设备、系统及调节方法。
技术介绍
信息化的高速发展，无线智能终端的大规模普及，以及迅猛增长的各类数据业务对包括移动数据通信和无线局域网在内的下一代无线通信系统的通信速率提出了更高的要求。在5G第五代通信即将商用的时代，千兆级(Gbps)比特速率的高速无线通信研究也已经成为学术界和工业界的热点。大规模MIMO技术、异构网络、能效通信和自组织网络等各项新技术已成为提高下一代无线通信系统速率的关键技术，也都是未来5G通信领域的重要研究方向。5G通信系统是在更高频率(mmWave)频带(例如，60GHz频带)中实现的，以便实现更高的数据速率。为了减少无线电波的传播损耗并增加传输距离，阵列天线和波束形成必然在5G通信系统使用，然而，现行技术对于波束控制判断，以及波束控制的灵活性都不理想。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本申请的目的在于，提供一种阵列天线波束调节设备、系统及调节方法，通过通信品质而调节阵列天线，以成型适当的天线波束进行通信。本申请的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本申请提出的一种阵列天线波束调节设备，包括：多个阵列天线，通过波束成型以形成多个波束，及所述多个阵列天线依据波束群组进行多输入多输出传送及接收；多个收发器，分别通过所述多个阵列天线以进行通信数据的传送及接收；品质测量单元，测量所述通信数据的品质数据；波束选择器，连接所述品质测量单元与所述阵列天线，所述波束选择器依据所述品质数据，选取所述多个波束中至少一者作为所述波束群组；以及，处理模块，进行所述通信数据的处理。本申请的另一目的一种阵列天线波束调节方法，包括：通过多个阵列天线形成多个波束；由收发器通过所述多个阵列天线进行通信数据的传送及接收；通过品质测量单元测量所述通信数据的品质数据；波束选择器依据所述品质数据，选取所述多个波束中至少一者作为所述波束群组；以及，通过所述多个阵列天线依据波束群组进行多输入多输出传送及接收。本申请解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。在本申请的一实施例中，所述波束选择器选取所述多个阵列天线中其一、局部或全部，对应产生所述波束群组。在本申请的一实施例中，每一收发器与所述处理模块之间设置有路径切换开关，所述路径切换开关受控于所述波束选择器，以连接或断开收发器与所述处理模块之间的数据路径，及/或与相邻阵列天线的数据路径相连接。在本申请的一实施例中，所述路径切换开关为数字开关。在本申请的一实施例中，所述处理模块通过多个数据路径耦接所述多个收发器，所述波束选择器调节所述多个数据路径与所述多个收发器之间的连接，使所述多个收发器中其一、局部或全部耦接至所述多个数据路径中的一指定路径。在本申请的一实施例中，所述处理模块通过多个数据路径耦接所述多个收发器，所述波束选择器调节所述多个数据路径与所述多个收发器之间的连接，使所述多个收发器中至少其二、局部或全部，分别的耦接到所述多个数据路径中的至少二指定路径。在本申请的一实施例中，所述波束群组包括一个指定波束，所述波束选择器选取所述多个阵列天线中其一、局部或全部，对应成型所述指定波束。在本申请的一实施例中，所述波束群组包括至少二指定波束，所述波束选择器将所述多个阵列天线中其二、局部或全部，划分多个子阵列天线集合，以分别的对应成形所述至少二指定波束。在本申请的一实施例中，每一阵列天线包括多个天线，所述多个天线分别连接移相器，所述波束选择器选取所述多个天线中其一、局部或全部，对应产生所述波束群组。在本申请的一实施例中，所述波束群组包括一个指定波束，所述波束选择器选取所述多个天线中其一、局部或全部，对应成型所述指定波束。在本申请的一实施例中，所述品质数据包括通信的信道质量、载波频率与对向设备提出的一个以上的请求信息中至少一者。在本申请的一实施例中，每一阵列天线包括的天线数量为相同或相异。在本申请的一实施例中，所述收发器包括发射电路与接收电路。在本申请的一实施例中，所述发射电路的信号输出端连接功率放大器。在本申请的一实施例中，所述接收电路的信号输入端连接低噪音放大器。在本申请的一实施例中，所述天线与收发器之间设置有切换器，用以切换所述连接所述发射电路或所述接收电路。在本申请的一实施例中，所述切换器为单刀双掷开关。在本申请的一实施例中，所述切换器包含于所述波束选择器，或所述切换器受控于所述波束选择器。在本申请的一实施例中，所述收发器包括无线射频组件、一个或多个天线形成的射频收发器电路和用于处理RF无线信号的其他电路。在本申请的一实施例中，所述收发器选择性的包括GPS接收器、WIFI/BT收发器与蜂窝通信收发器。在本申请的一实施例中，蜂窝通信收发器是可以对毫米波(60GHZ频带)进行发送和接收，WIFI也可包含802.11ad功能。在本申请的一实施例中，阵列天线选择性的包含毫米波阵列天线与6GHZ以下频段的普通天线(如PIFA,IFA,monopole天线等)的天线组件。在本申请的一实施例中，所述发射电路与处理模块之间设置有数模转换器，所述数模转换器将所述处理模块提供的通信数据由数字信号类型转换成模拟信号类型。在本申请的一实施例中，所述发射电路的信号输入端设置有中频电路，所述中频电路选择性的包括混频器、放大器、振荡器、滤波器等电路，所述中频电路将模拟信号进行上变频(upconversion)达到中频。在本申请的一实施例中，所述发射电路将中频信号再进行一次上变频达到发射频率，如60GHz，所述发射电路选择性的包括包含混频器，放大器，振荡器，滤波器等电路。在本申请的一实施例中，所述接收电路与所述处理模块之间设置有模数转换器，所述模数转换器将接收的通信数据由模拟信号类型转换成数字信号类型。在本申请的一实施例中，阵列天线波束调节设备为基站设备或便携式电子通信设备。本申请的又一目的的一种阵列天线波束调节系统，包括：第一通信设备，包括：第一组阵列天线，形成多个第一波束；第一收发器，通过所述第一组阵列天线以进行通信数据的传送及接收；及，第一处理模块，提供所述通信数据；以及，第二通信设备，无线连接第一通信设备，包括：第二组阵列天线，接收所述多个第一波束，及形成至少一第二波束进行多输入多输出传送及接收；第二收发器，通过所述第二组阵列天线以进行所述通信数据的接收与传送；品质测量单元，测量所述通信数据的品质数据；波束选择器，连接所述品质测量单元与所述第二组阵列天线，所述波束选择器依据所述品质数据令所述阵列天线配置形成所述至少一第二波束；及，第二处理模块，处理所述通信数据。本申请让含有阵列天线的通信设备依据通信品质，选择性的形成单一或多个不同的天线波束来进行通信，通过单一天线波束利于在高增益却弱信号时较能维持稳定通信，通过多天线波束利于强信号下进行大数据通信。本申请能应用于便携式电子通信设备或者基站设备，具备较高的适用性。附图说明图1a为本申请一实施例的阵列天线波束调节设备结构示意图；图1b为本申请一实施例的阵列天线波束调节设备单一波束示意图；图1c为本申请一实施例的阵列天线波束调节设备结构多波束示意图；图2a为本申请一实施例的阵列天线波束调节设备的相关电路简示图；图2b为本申请一实施例的阵列天本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阵列天线波束调节设备，其特征在于，包括：多个阵列天线，通过波束成型以形成多个波束，及所述多个阵列天线依据波束群组进行多输入多输出传送及接收；多个收发器，分别通过所述多个阵列天线以进行通信数据的传送及接收；品质测量单元，测量所述通信数据的品质数据；波束选择器，连接所述品质测量单元与所述阵列天线，所述波束选择器依据所述品质数据，选取所述多个波束中至少一者作为所述波束群组；以及处理模块，进行所述通信数据的处理。

【技术特征摘要】
1.一种阵列天线波束调节设备，其特征在于，包括：多个阵列天线，通过波束成型以形成多个波束，及所述多个阵列天线依据波束群组进行多输入多输出传送及接收；多个收发器，分别通过所述多个阵列天线以进行通信数据的传送及接收；品质测量单元，测量所述通信数据的品质数据；波束选择器，连接所述品质测量单元与所述阵列天线，所述波束选择器依据所述品质数据，选取所述多个波束中至少一者作为所述波束群组；以及处理模块，进行所述通信数据的处理。2.如权利要求1所述阵列天线波束调节设备，其特征在于，所述波束选择器选取所述多个阵列天线中其一、局部或全部，对应产生所述波束群组。3.如权利要求2所述阵列天线波束调节设备，其特征在于，所述波束群组包括一个指定波束，所述波束选择器选取所述多个阵列天线中其一、局部或全部，对应成型所述指定波束。4.如权利要求2所述阵列天线波束调节设备，其特征在于，所述波束群组包括至少二指定波束，所述波束选择器将所述多个阵列天线中其二、局部或全部，划分多个子阵列天线集合，以分别的对应成形所述至少二指定波束。5.如权利要求1所述阵列天线波束调节设备，其特征在于，每一阵列天线包括多个天线，所述多个天线分别连接移相器，所述波束选择器选取所述多个天线中其一、局部或全部，对应产生所述波束群组。6.如权利要求5所述阵列天线波束调节设备，其特征在于，所述波束群组包括一个指定波束，所述波束选择器选取所述多个天线中其一、局部或全部，对应成型所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘灵建，李晶晶，
申请(专利权)人：惠州TCL移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44