新型宽带圆形天线混合前端装置及其相对应的空间方位角测算方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了新型宽带圆形天线混合前端装置及其相对应的空间方位角测算方法，所述装置包括圆形天线阵列、模拟移项网络、射频链路及数字基带处理器；所述圆形天线阵列中各阵元通过全连接的方式与模拟移项网络中各移项器相连；所述模拟移项网络通过所述射频链路与所述数字基带处理器相连。本发明专利技术装置对于射频链路的设计与通信系统的配置无关，适用于多种通信场景，简化了系统的运算成本，方位角测算方法直接对采集到的信号数据集直接进行奇异值分解，无需相关运算，计算量低。计算量低。计算量低。

【技术实现步骤摘要】
新型宽带圆形天线混合前端装置及其相对应的空间方位角测算方法


[0001]本专利技术属于无线通信
，具体涉及新型宽带圆形天线混合前端装置及其相对应的空间方位角测算方法。

技术介绍

[0002]宽带通信系统，例如：毫米波通信(30
‑
300GHz)，拥有丰富的频带资源，相比传统工作于6Ghz以下的微波通信，毫米波通信能提供200倍以上的带宽，可以极大提高网络的传输速率。
[0003]传统天线前端多是基于窄带通信设计，由于宽带通信系统的频率变化范围较大，系统频率的大范围变化会使得传统天线波束的方向发生显著变化，产生波束偏移效应，导致信道在空间角度的发生色散，降低系统的性能。因而，传统天线用于宽带通信系统中存在由于频率变化产生的严重波束偏移问题。
[0004]圆形天线阵列相比线型、方形阵列具有鲁棒性强、波束控制简单、能提供全方位的方位角等优点。但是，传统圆阵天线由于阵列响应函数间非线性的相位关系造成的方位角测算复杂。同时，当采用大规模天线阵列时，由于天线数目过多，计算量大，限制了其在实际通信系统中的使用。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.新型宽带圆形天线混合前端装置，其特征在于，包括圆形天线阵列、模拟移项网络、射频链路及数字基带处理器；所述圆形天线阵列中各阵元通过全连接的方式与模拟移项网络中各移项器相连；所述模拟移项网络通过所述射频链路与所述数字基带处理器相连。2.根据权利要求1所述的新型宽带圆形天线混合前端，其特征在于，所述模拟移项网络为一个维度为P
′×
N的网络，包括移项器和加法器；其中，N为圆形天线阵列的阵元数目，P
′
＝(2P+1)为所述射频链路的数目，P为贝塞尔空间最大维度。3.根据权利要求2所述的新型宽带圆形天线混合前端，其特征在于，所述移项器经由全连接的方式与所述圆形天线阵列中各阵元相连，连接方式基于非对称离散傅里叶变换设计，移相器连接方式具体表示为：其中p＝
‑
P,
‑
P+1,
…
,P,并且n＝1,2,
…
,N，是圆形天线阵列的阵元序数。4.根据权利要求1所述的新型宽带圆形天线混合前端装置，其特征在于，所述射频链路的数目利用贝塞尔函数的广义收敛特性决定，方法如下：1)假设a(θ
l
)为所述圆形天线阵列的阵列响应函数，第n个阵元的阵列响应函数表达式为：其中，r为圆形天线阵列的半径，c为光速，f为频率；2)所述圆形天线阵列接收的信号x为：其中，l表示路径序数，θ
l
为路径的方位角，β
l
为幅值，s
l
为接收信号，n为噪声；3)当接收到的信号经过所述的第p+P+1个移项器后会被搬移到贝塞尔空间，此时信号的表达式为：其中，n
′
为噪声，为贝塞尔函数分量；b
p+P+1
表示移相器连接方式；其中J
z
(x)为以z为底，x为变量的一阶贝塞尔函数；4)根据贝塞尔函数的广义收敛特性，当z大于x...

【专利技术属性】
技术研发人员：林志鹏，吕铁军，赵晨一，朱秋明，刘昆，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：