一种天线阵列、基于该天线阵列的通信系统以及通信方法技术方案

本发明专利技术公开了一种天线阵列、基于该天线阵列的通信系统以及通信方法，该天线阵列包括两个天线阵元组，其中，每个天线阵元组分别包括构成等边三角形位置关系的三个天线阵元、且各天线阵元之间的间距小于一个信号波长；所述两个天线阵元组内的每个天线阵元分别采用双极化方式进行极化，且同一个天线阵元组内的天线阵元采用相同的极化方式进行极化，不同天线阵元组内的天线阵元采用正交极化方式进行极化。采用该技术方案，能够同时支持MIMO技术及智能天线技术，从而提高通信系统的数据传输效率及系统容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，尤其涉及。
技术介绍
现有的智能天线阵列主要分为全向智能天线阵和定向智能天线阵，定向智能天线因其单阵元增益较大，业务波束更尖锐，更容易分扇区组网等优势而得到更广 泛的应用。同时为了得到更好的赋形效果，尽量保证天线阵元之间信号的相关性，天线阵元之间的距离一般控制在1/2发射信号波长左右。而MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put,多输入多输出)技术是长期演进(LTE)及后向系统的关键技术，通过使用独立的空间信道，最大可能地提高系统的容量。由于MIMO技术要求各天线阵元信号之间无相关性，因此，天线阵元之间的间距应尽可能地大，保证各天线阵元信号的独立性。MIMO技术的核心是空时信号处理,也就是利用在空间中分布的多个时间域和空间域结合起来进行信号处理。因此，MIMO技术可以看作是智能天线的扩展。智能天线通常也被称作自适应天线，主要用于完成空间滤波和定位。从本质上看，智能天线利用了天线阵列中各单元之间的位置关系，即利用了信号的相位关系，这是它与传统分集技术的本质区别。基于以上分析，比较这两种技术的异同点可以看出，MMO和智能天线技术共存的主要障碍是天线结构智能天线要求天线间距取1/2信号波长；而MMO要求天线阵元之间的间距应尽可能地大，并且只用于MIMO系统。而MIMO技术是未来通信系统发展的方向，应该考虑智能天线系统向该技术的演进问题，天线属于通信系统的一部分，天线技术必须服从系统演进和发展的方向。MMO技术可以大大增加无线通信系统的容量，并有效改善无线通信系统的性能，非常适合未来移动通信系统中对高速率业务的要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供，采用该技术方案，能够同时支持MMO技术及智能天线技术，从而提高通信系统的数据传输效率及系统容量。本专利技术实施例通过如下技术方案实现根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种天线阵列，包括两个天线阵元组，其中，每个天线阵元组分别包括构成等边三角形位置关系的三个天线阵元、且各天线阵元之间的间距小于一个信号波长；所述两个天线阵元组内的每个天线阵元分别采用双极化方式进行极化，且同一个天线阵元组内的天线阵元采用相同的极化方式进行极化，不同天线阵元组内的天线阵元采用正交极化方式进行极化。根据本专利技术实施例的另一个方面，还提供了一种通信系统，包括上述的天线阵列。根据本专利技术实施例的另一个方面，还提供了一种通信方法，应用于上述通信系统，包括天线阵列包括的第一天线阵元组内的每个天线阵元分别接收采用第一极化方式进行极化处理后的信号；以及所述天线阵列包括的第二天线阵元组内的每个天线阵元分别接收采用第二极化方式进行极化处理后的信号，所述第二极化方式与所述第一极化方式为正交极化方式；所述第一天线阵元组内的每个天线阵元以及所述第二天线阵元组内的每个天线阵元分别采用智能天线技术发射接收的所述信号。通过本专利技术实施例提供的天线阵列，将天线阵元分为两个天线阵元组，每个天线阵元组分别包括构成等边三角形位置关系的三个天线阵元、且各天线阵元之间的间距小于一个信号波长，以满足智能天线技术对天线阵元之间信号的相关性的要求；并且，两个天线 阵元组内的每个天线阵元采用相同的极化方式进行极化，不同天线阵元组内的天线阵元采用正交极化方式进行极化，从而通过组间正交极化方式进行极化，以满足MMO对天线阵元信号之间无相关性的要求，从而能够支持MMO技术及智能天线技术。通过本专利技术实施例提供的基于上述结构的天线阵列实现的通信系统以及通信方法，由于该智能天线能够支持MMO技术及智能天线技术，因此兼并了 MMO技术以及智能天线技术的优点，提高了通信系统的数据传输效率及系统容量，并且适应于未来移动通信系统中对高速率业务的要求。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中图I为本专利技术实施例一提供的天线阵列的结构示意图一；图2为本专利技术实施例一提供的天线阵列的结构示意图二 ；图3为本专利技术实施例一提供的天线阵列的结构示意图三；图4为本专利技术实施例二提供的基于图I所示的天线阵列实现通信的流程示意图；图5为本专利技术实施例二提供的基于图3所示的天线阵列实现通信的流程示意图。具体实施例方式为了给出同时支持MIMO技术及智能天线技术的实现方案，本专利技术实施例提供了，采用该技术方案，能够同时支持MIMO技术及智能天线技术，从而提高通信系统的数据传输效率及系统容量。以下结合说明书附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例一本专利技术实施例一提供了一种天线阵列，该天线阵列能够同时支持MIMO技术及智能天线技术。图I示出了本专利技术实施例一提供的天线阵列的结构示意图。如图I所示，该天线阵列包括第一天线阵元组101以及第二天线阵元组102，该第一天线阵元组101以及第二天线阵元组102的结构相同，即每个天线阵元组分别包括构成等边三角形位置关系的三个天线阵元。具体地，且各天线阵元之间的间距为智能天线技术要求的间距，即小于一个信号波长，例如，优选地，可以选取该间距大于三分之一信号波长小于三分之二信号波长，需要根据具体的天线阵列情况而定，天线阵元间距过大，会降低信号之间的相关性，天线阵元之间的间距过小，将在方向图引起不必要的波瓣，优选地，该间距可以选取为1/2信号波长；第一天线阵元组101与第二天线阵元组之间的间距可以根据实际需要灵活设定，例如，可以设定为MMO技术要求的间距，即设置该间距等于信号波长的设定倍数，例如，该间距等于I个信号波长。优选地，为了减少天线阵列的面积，本专利技术实施例还可以设定第一天线阵元组101与第二天线阵元组102之间的间距为大于1/2信号波长且小于I个信号波长，由于本专利技术实施例通过电线阵元组之间的正交极化实现天线阵元组之间信号的不相关，因此，第一 天线阵元组101与第二天线阵元组102之间的间距在取大于1/2信号波长且小于I个信号波长时，也能够满足MMO技术对信号不相关的要求，并且可以通过减少天线横向尺寸以达到减少风阻的目的。进一步地，为了更好地满足智能天线技术对天线阵元之间信号的相关性的要求、以及满足MMO对天线阵元信号之间无相关性的要求，本专利技术实施例一中，图I提供的天线阵列中，第一天线阵元组101以及第二天线阵元组102内的每个天线阵元分别采用双极化方式进行极化，且同一个天线阵元组内的天线阵元采用相同的极化方式进行极化，以保证同极化的天线阵元所发射的信号具有相同的相位和幅度，从而实现信号发射的波束赋形。不同天线阵元组内的天线阵元采用正交极化方式进行极化。其中，双极化方式可以包括正45度极化方式、负45度极化方式等，例如，第一天线阵元组101采用正45度极化方式进行极化，第二天线阵元组102采用负45度极化方式进行极化。图2示出了本专利技术实施例一提供的又一天线阵列的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线阵列，其特征在于，包括：两个天线阵元组，其中，每个天线阵元组分别包括构成等边三角形位置关系的三个天线阵元、且各天线阵元之间的间距小于一个信号波长；所述两个天线阵元组内的每个天线阵元分别采用双极化方式进行极化，且同一个天线阵元组内的天线阵元采用相同的极化方式进行极化，不同天线阵元组内的天线阵元采用正交极化方式进行极化。

【技术特征摘要】
1.一种天线阵列，其特征在于，包括 两个天线阵元组，其中，每个天线阵元组分别包括构成等边三角形位置关系的三个天线阵元、且各天线阵元之间的间距小于一个信号波长； 所述两个天线阵元组内的每个天线阵元分别采用双极化方式进行极化，且同一个天线阵元组内的天线阵元采用相同的极化方式进行极化，不同天线阵元组内的天线阵元采用正交极化方式进行极化。2.如权利要求I所述的天线阵列，其特征在于，所述两个天线阵元组之间的间距大于1/2信号波长且小于I个信号波长。3.如权利要求I所述的天线阵列，其特征在于，每个天线阵元组内各天线阵元之间的间距为1/2信号波长。4.如权利要求I所述的天线阵列，其特征在于，所述双极化方式包括 正45度极化方式、负45度极化方式。5.如权利要求I所述的天线阵列，其特征在于，还包括 分别与每个天线阵元组对应的定向耦合单元，每个定向耦合单元分别与所对应的天线阵元组中的各天线阵元存在连接关系；以及 分别与所述定向耦合单元存在连接关系的极...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢葳，吴磊，黄帮明，谢武胜，
申请(专利权)人：中国移动通信集团设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：