【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及毫米波通信，具体而言，涉及一种毫米波天线系统及基于该系统的通信方法。
技术介绍
1、毫米波技术是5g应用中一项重要的基础技术，毫米波与传统的移动通信无线频谱相比，具有高频率、高速率、高容量的特点，目前正逐步成为宽带卫星通信、5g乃至未来6g移动通信发展的“黄金频段”。
2、但毫米波的传输距离较短，且在信号传输路径中的障碍物遮挡(如：建筑物，树木等)会造成毫米波信号大幅度衰减，直接导致毫米波通信出现中断/不能通信等问题；目前，针对毫米波通信信号被遮挡的问题，常采用在通信区域内增加基站天线设备并通过对基站天线发射毫米波信号的传输方向进行调整，从而规避障碍物使毫米波信号能达到被遮挡区域，采用该种解决方式，会增加毫米波基站(天线)设备数量，在导致通信设施建设的成本增加的同时，由于区域内多个毫米波基站发射的电磁波信号相比单个基站设备电磁波辐射能量更强，容易引起环境的电磁污染。
3、有鉴于此，特此提出本申请。
技术实现思路
1、针对于上述问题，一方面，本专利技术实施例提供了一种毫米波天线系统，通过对毫米波天线系统的构建，采用专门的信号反射装置作为毫米波信号的传输中继，能够实现毫米波信号传输路径的变化，从而能够将毫米波信号以折线路径方式避开障碍物而无遮挡的传输至被遮挡区域，实现毫米波信号的有效传输，避免毫米波信号在直线传输的过程中因为障碍物的遮挡导致信号强度大幅度降低的问题，且相较于现有技术中采用的设置多个基站的方式，能够有效的降低系统搭建成本，并能降低由于
2、第一方面
3、本专利技术实施例提供了一种毫米波天线系统，包括，用于发射与接收毫米波信号的毫米波智能天线以及与所述毫米波智能天线相互配合的信号反射装置，所述信号反射装置对所述毫米波智能天线发射的毫米波信号进行反射及散射，从而将毫米波信号避开障碍物而无遮挡的传输至被遮挡区域；其中，所述毫米波智能天线能够实时调整天线方向图的波束波形/增益及波束指向，增强所述毫米波智能天线发射的毫米波信号经由所述信号反射装置到被遮挡区域的传输信号强度与通信覆盖效果。
4、在本方案中，该毫米波天线系统包含的毫米波智能天线和信号反射装置是系统工作的主要技术核心部分。其中，所述信号反射装置能够与所述毫米波智能天线相互配合，利用信号反射装置对毫米波信号的反射及散射效应，改变毫米波信号的传输路径，从而形成以信号反射装置为中继的折线路径方式，将所述毫米波智能天线发射的毫米波信号避开障碍物传输至被遮挡区域，实现所述毫米波智能天线-信号反射装置-被遮挡区域的毫米波传输链路路径的无遮挡通信传输。同时，利用所述毫米波智能天线，实时调整天线方向图波束波形/增益及波束指向，可以进一步增强所述毫米波智能天线-信号反射装置-被遮挡区域的毫米波传输的信号强度与覆盖效果。本方案通过对毫米波天线系统的构建，采用专门的信号反射装置作为毫米波信号的传输中继，能够实现毫米波信号传输路径的变化，从而能够将毫米波信号以折线路径方式避开障碍物而无遮挡的传输至被遮挡区域，实现毫米波信号对被遮挡区域的有效传输，同时利用所述毫米波智能天线进行方向图波束波形/增益及波束指向的调整来强化相应路径的毫米波信号传输与通信效果，从而可避免毫米波信号在直线传输的过程中因为障碍物的遮挡而导致信号强度大幅度降低的问题，且相较于现有技术中采用的设置多个基站的方式，能够有效的降低通信系统设施的建设成本，并能降低由于基站增多带来的电磁污染。
5、进一步的，所述信号反射装置分散布置在障碍物四周，最低数量不少于两个，且所述信号反射装置相对于地面的高度为h满足：h≤h，其中h为障碍物相对于地面的高度。
6、进一步的，所述信号反射装置边缘到障碍物边缘的距离l满足：l≥0.5*r*θ*π/180，其中，r为所述毫米波智能天线到所述信号反射装置几何中心的距离，θ是天线方向图指向该信号反射装置的特定方向图波束的3db波束宽度对应的角度。
7、进一步的，所述信号反射装置的一侧为反射面，其中，所述信号反射装置的一侧为反射面，其中，所述反射面使用金属良导体作为反射材料，且所述反射面为无源结构与所述毫米波智能天线相互配合实现所述毫米波信号的低损耗的反射及散射。
8、进一步的，所述信号反射装置的反射面为凸面结构，所述反射面面积不低于10倍波长x10倍波长，其中，所述波长为所述毫米波天线系统工作时的毫米波电磁信号最低工作频率对应的波长。
9、进一步的，所述反射面设置有多个反射单元，其中，多个反射单元成阵列分布在所述反射面上。
10、进一步的，所述毫米波智能天线包括分析控制单元与毫米波相控阵天线阵列，所述分析控制单元用于控制所述毫米波相控阵天线阵列发射的毫米波天线方向图的波束波形/增益及波束指向的调整，所述毫米波相控阵天线阵列为平面圆极化或线极化有源相控阵天线。
11、第二方面
12、本专利技术实施例还提供了一种通信方法，基于上述的毫米波天线系统，其中，包括如下步骤完成：
13、s1：确定所述毫米波智能天线及障碍物的位置及朝向，根据所述毫米波智能天线及障碍物的位置及朝向搭设信号反射装置；
14、s2：波束与增益初调，通过所述分析控制单元对所述毫米波相控阵天线阵列发射的毫米波波束波形/增益及波束指向进行调整，使得指向所述信号反射装置的毫米波波束增益强于指向障碍物方向的毫米波波束增益，从而增强毫米波信号经由所述信号反射装置对被遮挡区域的覆盖与传输，实现对被遮挡区域的毫米波通信。
15、进一步的，还包括如下步骤：
16、s3：预设不同区域能够保证通信要求的基本信号参数，其中，所述不同区域包括被遮挡区域以及未被遮挡区域；
17、s4：通过所述毫米波智能天线接收到终端发回的信号参数，确定被遮挡区域以及未被遮挡区域的信号参数情况，并分别与不同区域的所述基本信号参数进行比较；
18、s5；根据所述被遮挡区域信号参数、所述未被遮挡区域信号参数以及不同区域的所述基本信号参数对所述毫米波波束波形/增益及波束指向进行调整，以优化不同区域的毫米波信号通信覆盖，实现更好的毫米波通信效果；
19、其中，信号参数包括但不限于：信号强度，信噪比。
20、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
21、1、本专利技术涉及一种毫米波天线系统，包含毫米波智能天线和信号反射装置。其中，所述信号反射装置能够与所述毫米波智能天线相互配合，利用信号反射装置对毫米波智能天线发射的毫米波信号的反射及散射效应，改变毫米波信号的传输路径，从而以折线路径方式，将所述毫米波智能天线发射的毫米波信号(经由信号反射装置作为中继)避开障碍物传输至被遮挡区域，实现所述毫米波智能天线-信号反射装本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种毫米波天线系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种毫米波天线系统，其特征在于，所述信号反射装置分散布置在障碍物四周，最低数量不少于两个，且所述信号反射装置相对于地面的高度为H满足：H≤h，其中h为障碍物相对于地面的高度。
3.根据权利要求1所述的一种毫米波天线系统，其特征在于，所述信号反射装置边缘到障碍物边缘的距离L满足：L≥0.5*R*θ*π/180，其中，R为所述毫米波智能天线到所述信号反射装置几何中心的距离，θ是天线方向图指向该信号反射装置的特定方向图波束的3dB波束宽度对应的角度。
4.根据权利要求1所述的一种毫米波天线系统，其特征在于，所述信号反射装置的一侧为反射面，其中，所述反射面使用金属良导体作为反射材料，且所述反射面为无源结构与所述毫米波智能天线相互配合实现所述毫米波信号的低损耗的反射及散射。
5.根据权利要求4所述的一种毫米波天线系统，其特征在于，所述信号反射装置的反射面为凸面结构，所述反射面面积不低于10倍波长X10倍波长，其中，所述波长为所述毫米波天线系统工作时的毫米波电磁信号最低工作频率
6.根据权利要求4所述的一种毫米波天线系统，其特征在于，所述反射面设置有多个反射单元，其中，多个反射单元成阵列分布在所述反射面上。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种毫米波天线系统，其特征在于，所述毫米波智能天线包括分析控制单元与毫米波相控阵天线阵列，所述分析控制单元用于控制所述毫米波相控阵天线阵列发射的毫米波天线方向图的波束波形/增益及波束指向的调整，所述毫米波相控阵天线阵列为平面圆极化或线极化有源相控阵天线。
8.一种通信方法，其特征在于，基于权利要求7所述的毫米波天线系统，其中，包括如下步骤完成：
9.根据权利要求8所述的一种通信方法，其特征在于，还包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种毫米波天线系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种毫米波天线系统，其特征在于，所述信号反射装置分散布置在障碍物四周，最低数量不少于两个，且所述信号反射装置相对于地面的高度为h满足：h≤h，其中h为障碍物相对于地面的高度。
3.根据权利要求1所述的一种毫米波天线系统，其特征在于，所述信号反射装置边缘到障碍物边缘的距离l满足：l≥0.5*r*θ*π/180，其中，r为所述毫米波智能天线到所述信号反射装置几何中心的距离，θ是天线方向图指向该信号反射装置的特定方向图波束的3db波束宽度对应的角度。
4.根据权利要求1所述的一种毫米波天线系统，其特征在于，所述信号反射装置的一侧为反射面，其中，所述反射面使用金属良导体作为反射材料，且所述反射面为无源结构与所述毫米波智能天线相互配合实现所述毫米波信号的低损耗的反射及散射。
5.根据权利要求4所述的一种...
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