包含透镜的波束成形天线模块制造技术

本发明专利技术涉及一种用于将5G通信系统与IoT技术融合以支持比4G系统更高的数据传输速率的通信技术及其系统。本公开基于5G通信技术和IoT相关技术，并且可以应用于智能服务(例如，智能家居、智能建筑、智慧城市、智能汽车或联网汽车、医疗保健、数字教育、零售、安全性、安全性相关服务等)。另外，本发明专利技术提供了一种包括天线和透镜的天线模块，其中，天线包括第一天线阵列，该第一天线阵列以预定的第一角度从天线的垂直平面偏转和辐射无线电波，并且透镜可以是与天线间隔开第一确定距离，以改变从天线辐射的无线电波的相位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含透镜的波束成形天线模块
本公开涉及一种包括透镜的波束成形天线结构，以确保5G通信系统中的高增益和覆盖范围。
技术介绍
为了满足自部署4G通信系统以来对无线数据业务增加的需求，已努力开发改进的5G或pre-5G通信系统。因此，5G或pre-5G通信系统也称为“超越4G网络”或“后LTE系统”。5G通信系统被认为是在更高的频率(mmWave)频段(例如，60GHz频段)中实现的，以实现更高的数据速率。为了减少无线电波的传播损失并增加传输距离，在5G通信系统中讨论了波束成形、大规模多输入多输出(MIMO)、全维度MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束成形、大规模天线技术。另外，在5G通信系统中，基于高级小型小区、云无线接入网(RAN)、超密集网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协作多点(CoMP)、接收端干扰消除等，用于系统网络改进的开发正在进行中。在5G系统中，已经开发了作为高级编码调制(ACM)的混合FSK和QAM调制(FQAM)以及滑动窗口叠加编码(SWSC)，作为高级接入技术的滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址(NOMA)和稀疏码多址(SCMA)。人类生成和消耗信息的以人为中心的连接网的互联网正在向物联网(IoT)演进，在物联网中，分布式实体(例如，事物)交换和处理信息而不需要人类干预。已出现万物联网(IoE)，万物联网是IoT技术与大数据处理技术通过与云服务器连接的结合。由于技术要素例如“感测技术”、“有线/无线通信和网络架构”、“服务接口技术”和“安全技术”是IoT实现所需要的，所以近来已在研究传感器网络、机对机(M2M)通信、机器型通信(MTC)等。这种IoT环境可提供通过收集和分析由连接的事物生成的数据为人类生活创造新价值的智能互联网技术服务。IoT可通过现有信息技术(IT)与各种工业应用之间的融合和结合被应用于包括智能家居、智能建筑、智慧城市、智能汽车或联网汽车、智能电网、医疗保健、智能仪器和先进医疗服务的各个领域。鉴于此，进行各种尝试以将5G通信系统应用于IoT网络。例如，诸如传感器网络、机器型通信(MTC)和机对机(M2M)通信的技术可通过波束成形、MIMO和阵列天线实现。将云无线接入网(RAN)应用作为上述大数据处理技术也可被认为是5G技术与IoT技术之间融合的示例。
技术实现思路
技术问题在上述多输入多输出(MIMO)通信环境中，单个天线可以包括多个天线阵列，并且用于改善无线电波的增益和覆盖范围的透镜可以附接到每个天线阵列。透镜是一种通过改变通过天线阵列辐射的无线电波的相位来改善天线阵列的性能的设备，因此通常可以基于与透镜组合的天线或天线阵列来确定透镜的结构。问题的解决方案根据本公开的天线模块可以包括：天线，其包括设置在其中的至少一个天线阵列；以及透镜。所述天线可以包括第一天线阵列，该第一天线阵列辐射相对于所述天线的垂直平面偏转了预定的第一角度的无线电波。所述透镜可以与所述天线间隔开预定的第一距离，并且可以改变从所述天线辐射的所述无线电波的相位。可以基于所述第一距离或所述第一天线阵列的宽度来确定所述第一角度。所述天线还可以包括第二天线阵列，所述第二天线阵列与所述第一天线阵列间隔开预定的第二距离，并且所述第二天线阵列可以辐射相对于所述天线的垂直平面偏转了所述第一角度的无线电波。根据权利要求3所述的天线模块，其中，可以基于所述第一距离、所述第一天线阵列的宽度或所述第二距离，确定所述第一角度。所述透镜可以是平面透镜，并且可以一体地形成以覆盖所述天线的上表面。可以基于所述第一天线阵列的中心轴和所述第二天线阵列的中心轴来确定所述天线的无线电波相位的中心轴，并且所述透镜的中心轴可以与所述天线的无线电波相位的中心轴重合。所述第一天线阵列的无线电波强度的中心轴和所述第二天线阵列的无线电波强度的中心轴可以从所述天线的垂直平面偏转所述第一角度。在包括根据本公开的天线模块的基站中，所述天线模块可以包括：天线，其包括设置在所述天线中的至少一个天线阵列；以及透镜。所述天线可以包括第一天线阵列，该第一天线阵列辐射相对于所述天线的垂直平面偏转了预定的第一角度的无线电波。所述透镜可以与所述天线间隔开预定的第一距离，并且可以改变从所述天线辐射的所述无线电波的相位。可以基于所述第一距离或所述第一天线阵列的宽度来确定所述第一角度。所述天线还可以包括第二天线阵列，所述第二天线阵列与所述第一天线阵列间隔开预定的第二距离，并且所述第二天线阵列可以辐射相对于所述天线的垂直平面偏转了所述第一角度的无线电波。可以基于所述第一距离、所述第一天线阵列的宽度或所述第二距离来确定所述第一角度。所述透镜可以是平面透镜，并且可以一体地形成以覆盖所述天线的上表面。可以基于所述第一天线阵列的中心轴和所述第二天线阵列的中心轴来确定所述天线的无线电波相位的中心轴，并且所述透镜的中心轴可以与所述天线的无线电波相位的中心轴重合。所述第一天线阵列的无线电波强度的中心轴和所述第二天线阵列的无线电波强度的中心轴可以从所述天线的垂直平面偏转所述第一角度。专利技术的有益效果根据本公开的实施例，所述天线的相位分布中心可以与所述透镜的相位分布中心重合，从而即使在一个天线中设置有多个天线阵列，也可以防止通过所述天线辐射的波束失真。附图说明图1是示出支持波束成形的移动通信系统的图。图2是示出包括透镜的天线模块的结构的图。图3a是示出当在天线中设置了一个天线阵列时的天线模块的结构的图。图3b是示出当在天线中设置了一个天线阵列时通过透镜辐射的波束的强度分布的图。图3c是示出当在天线中设置了一个天线阵列时通过透镜辐射的波束的相位分布的图。图4是示出根据本公开的实施例的当在天线中设置了多个天线阵列时的天线模块的配置的图。图5a是示出当在天线中设置了多个天线阵列时的天线模块的结构的图。图5b是示出当在天线中设置了多个天线阵列时通过透镜辐射的波束的相位分布的图。图5c是示出当在天线中设置了多个天线阵列时通过透镜辐射的波束的强度分布的图。图6是示出当在天线中设置了多个天线阵列时从天线辐射的波束与通过透镜辐射的波束之间的相位差的曲线图。图7是示出在天线中设置了多个天线阵列并且每个天线阵列以预定角度偏转和辐射波束的情况的视图。具体实施方式在以下实施例的描述中，省略了本领域中公知的并且与本专利技术不直接相关的技术的描述。这是为了通过省略任何不必要的解释来清楚地传达本公开的主题。出于相同的原因，附图中的一些元件被放大、省略或示意性地示出。而且，每个元素的大小并不能完全反映实际大小。在附图中，相同或相应的元件由相同的附图标记表示。参考以下详细描述的实施例并参考附图，本公开的优点和特征以及实现它们的方式将变得显而易见。然而，本公开可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天线模块，所述天线模块包括：/n天线，所述天线包括设置在其中的至少一个天线阵列；以及/n透镜，/n其中，所述天线包括第一天线阵列，所述第一天线阵列辐射相对于所述天线的垂直平面偏转了预定的第一角度的无线电波，并且/n其中，所述透镜与所述天线间隔开预定的第一距离，并改变从所述天线辐射的所述无线电波的相位。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171219 KR 10-2017-01755241.一种天线模块，所述天线模块包括：
天线，所述天线包括设置在其中的至少一个天线阵列；以及
透镜，
其中，所述天线包括第一天线阵列，所述第一天线阵列辐射相对于所述天线的垂直平面偏转了预定的第一角度的无线电波，并且
其中，所述透镜与所述天线间隔开预定的第一距离，并改变从所述天线辐射的所述无线电波的相位。


2.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述第一角度是基于所述第一距离或所述第一天线阵列的宽度确定的。


3.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述天线还包括第二天线阵列，所述第二天线阵列与所述第一天线阵列间隔开预定的第二距离；以及
其中，所述第二天线阵列辐射相对于所述天线的垂直平面偏转了所述第一角度的无线电波。


4.根据权利要求3所述的天线模块，其中，所述第一角度是基于所述第一距离、所述第一天线阵列的宽度或所述第二距离确定的。


5.根据权利要求3所述的天线模块，其中，所述透镜是平面透镜，并且一体地形成以覆盖所述天线的上表面。


6.根据权利要求3所述的天线模块，其中，所述天线的无线电波相位的中心轴是基于所述第一天线阵列的中心轴和所述第二天线阵列的中心轴确定的，并且所述透镜的中心轴与所述天线的无线电波相位的中心轴重合。


7.根据权利要求3所述的天线模块，其中，所述第一天线阵列的无线电波强度的中心轴和所述第二天线阵列的无线电波强度的中心轴相对于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：高胜台，金润建，金贤珍，许镇洙，李永周，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR