天线系统和波束控制方法技术方案

本发明专利技术揭示了一种天线系统及其波束控制方法，能精确控制波束指向。该天线系统包括：聚焦设备，具有电磁波聚焦功能；阵列馈源，包括多个天线子阵，每个天线子阵包括两个或两个以上的辐射单元，每一辐射单元均能辐射电磁波至所述聚焦设备；子阵交换矩阵，用于在所述多个天线子阵中切换选择至少一个天线子阵；子阵幅度加权及功分网络，用于为被选的天线子阵中的辐射单元进行幅度加权；及波束控制通道，用于发送子阵交换配置信息，以使所述子阵交换矩阵根据该子阵交换配置信息切换选择至少一个天线子阵；所述波束控制通道还用于发送被选的天线子阵的各辐射单元的幅度加权配置信息，以使所述子阵幅度加权及功分网络根据所述幅度加权配置信息为被选的天线子阵中的辐射单元进行幅度加权。

Antenna system and beam control method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】天线系统和波束控制方法
本专利技术实施例涉及通信领域，更具体地，涉及一种天线系统和波束控制方法。
技术介绍
相控阵天线因其高增益、可扫描等特性，广泛的应用于毫米波无线通信系统中。波束指向精度的提高是阵列天线的一个难点，对相控阵天线更是如此。相控阵天线采用的数字移相器，可以在若干毫秒的时间内，把阵列天线的波束指向由一个方向转移至另一个方向。然而，在相控阵天线包括大量的辐射单元，每个辐射单元均需使用相应的移相器，系统复杂；而且数字移相器不能连续移相，影响天线波束指向，降低了天线的波束指向精度。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种复杂度较低且能实现多波束精确指向的天线系统和波束控制方法。第一方面，提供了一种天线系统，包括：聚焦设备，具有电磁波聚焦功能；阵列馈源，包括多个天线子阵，每个天线子阵包括两个或两个以上的辐射单元，每一辐射单元均能辐射电磁波至所述聚焦设备；子阵交换矩阵，用于在所述多个天线子阵中切换选择至少一个天线子阵；子阵幅度加权及功分网络，用于为被选的天线子阵中的辐射单元进行幅度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天线系统，其特征在于，包括：/n聚焦设备，具有电磁波聚焦功能，所述聚焦设备包括凸面透镜或具有波束汇聚功能的结构；/n阵列馈源，包括多个天线子阵，每个天线子阵包括两个或两个以上的辐射单元，每一辐射单元均能辐射电磁波至所述聚焦设备；/n子阵交换矩阵，用于在所述多个天线子阵中切换选择至少一个天线子阵，所述子阵交换矩阵与多个子阵幅度加权及功分网络连接，所述子阵交换矩阵位于所述阵列馈源与所述子阵幅度加权及功分网络之间，或者所述子阵交换矩阵位于所述子阵幅度加权及功分网络与信号处理模组之间；/n子阵幅度加权及功分网络，用于为被选的天线子阵中的辐射单元进行幅度加权；及/n波束控制通道，用于发送子阵交换...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种天线系统，其特征在于，包括：
聚焦设备，具有电磁波聚焦功能，所述聚焦设备包括凸面透镜或具有波束汇聚功能的结构；
阵列馈源，包括多个天线子阵，每个天线子阵包括两个或两个以上的辐射单元，每一辐射单元均能辐射电磁波至所述聚焦设备；
子阵交换矩阵，用于在所述多个天线子阵中切换选择至少一个天线子阵，所述子阵交换矩阵与多个子阵幅度加权及功分网络连接，所述子阵交换矩阵位于所述阵列馈源与所述子阵幅度加权及功分网络之间，或者所述子阵交换矩阵位于所述子阵幅度加权及功分网络与信号处理模组之间；
子阵幅度加权及功分网络，用于为被选的天线子阵中的辐射单元进行幅度加权；及
波束控制通道，用于发送子阵交换配置信息，以使所述子阵交换矩阵根据该子阵交换配置信息切换选择至少一个天线子阵；所述波束控制通道还用于发送被选的天线子阵的各辐射单元的幅度加权配置信息，以使所述子阵幅度加权及功分网络根据所述幅度加权配置信息为被选的天线子阵中的辐射单元进行幅度加权。


2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统还包括多个收发信单元，用于发送信号至相应的天线子阵或接收相应的天线子阵的信号。


3.根据权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统还包括信号处理模组，所述信号处理模组用于输出波束数量、波束编号及波束角度，以激活相应数量的收发信单元；所述信号处理模组还用于根据所述波束数量、波束角度计算波束编号对应的天线子阵号及幅度加权系数。


4.根据权利要求3所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统还包括与所述信号处理模组相连的多个转换器，所述多个转换器分别与所述多个收发信单元相连，用于将所述信号处理模组发出的数据进行数模转换后输出给收发信单元或将收发信单元反馈来的数据进行模数转换后输出给所述信号处理模组。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的天线系统，其特征在于，所述阵列馈源位于所述聚焦设备的焦点区域，所述焦点区域的边界点与所述聚焦设备的焦点之间的距离小于预设的第一阈值。


6.根据权利要求1至4中任一项所述的天线系统，其特征在于，所述聚焦设备包括下列设备中的任一种：椭圆透镜、球形透镜、半球透镜、凸面透镜。


7.根据权利要求1至4中任一项所述的天线系统，其特征在于，每一子阵幅度加权及功分网络包括功率分配/合成网络及至少两个可变幅度单元；所述可变幅度单元用于对天线子阵中的相应辐射单元进行幅度加权，所述功率分配/合成网络用于对各可变幅度单元输出的信号进行合并处理或将根据所述波束控制通道输出的控制信号为各可变幅度单元分配加权系数。


8.根据权利要求7所述的天线系统，其特征在于，所述子阵幅度加权及功分网络的可变幅度单元的数量小于或等于相应的天线子阵的辐射单元的数量。


9.根据权利要求7所述的天线系统，其特征在于，所述可变幅度单元包括可调衰减器或增益可变放大器。


10.根据权利要求9所述的天线系统，其特征在于，所述功率分配/合成网络是wilkinson功分器或耦合线电桥。


11.根据权利要求1-4任意一项所述的天线系统，其特征在于，所述天线子阵的辐射单元包括平面集成天线或非...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡华，邹克利，黄国龙，
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