用于波束形成的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開設(shè)及一種無線通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 波束分多址炬earnDivisionMultipleAccess,BDMA)系統(tǒng)是用于用如下方式來 提供空間復(fù)用增益的系統(tǒng)；通過在基站炬巧之間或在BS和用戶設(shè)備扣巧之間形成定向 (directional)波束而不是現(xiàn)有的全向（0皿i-directional)波束來提供空間選擇性。
[0003] 關(guān)于利用定向波束的空間選擇性，一個重要問題是與相對于最大天線增益來說天 線增益減半所在的角度對應(yīng)的半功率波束寬度，其與陣列天線的數(shù)量密切有關(guān)。
[0004] 當(dāng)在無線通信中利用定向波束時，天線增益取決于與信噪比（SNR)直接相關(guān)的發(fā) 射機(jī)/接收機(jī)的位置而變化。目P，發(fā)射機(jī)/接收機(jī)可W在空間上位于特定范圍（一般是半 功率波束寬度）之內(nèi)，W便滿足SNR來維持通信。
[0005]因此，在利用定向波束并在位于未特定位置中的各發(fā)射機(jī)/接收機(jī)之間執(zhí)行通信 (從BS向肥或從一個BS向另一個B巧的抓MA系統(tǒng)中，需要發(fā)射機(jī)/接收機(jī)可W在相互期 望的方向上形成波束的波束形成技術(shù)。
[0006] 表示波束的空間大小分布的陣列因子（A巧是流過天線的信號的延遲大小和接收 信號的入射方向的函數(shù)。因此，通過調(diào)節(jié)信號的延遲，可W在期望方向上形成波束。用于執(zhí) 行該樣的函數(shù)的元件是移相器。
[0007] 如果移相器是用于確定波束的方向的元件，則確定波束形狀的因素（即，空、波束 寬度等）是流過每個天線的信號的大小。通過使用可變增益放大器（VGA)來調(diào)節(jié)信號的大 小。
[0008] 例如，因?yàn)橥ㄟ^使用VGA,信號的大小分布可W包括二項(xiàng)分布，所W可W形成不包 括旁瓣的波束，即，在天線的定向水平面圖案當(dāng)中不在除了主波束之外的方向上福射的波 束。
[0009] 然而，在正常情況中，由于移相器的非理想的性能，VGA扮演糾正流過每個天線的 信號的大小差的角色。
[0010] 因此，需要利用陣列天線、移相器和VGA,W便在BDMA系統(tǒng)中包括空間選擇性的固 定/移動發(fā)射機(jī)/接收機(jī)之間維持通信。
[0011] 當(dāng)上述波束形成技術(shù)被應(yīng)用W滿足抓MA系統(tǒng)的目的時發(fā)生的最大問題在于為了 形成多個波束，系統(tǒng)的復(fù)雜性被顯著增加。
[0012] 通過使用空間選擇性，BDMA系統(tǒng)利用多個波束來增加信道容量。為了生成并操作 多個波束，需要包括與每個波束對應(yīng)的陣列天線的波束形成系統(tǒng)。
[0013] 如上所述，波束形成系統(tǒng)需要用于調(diào)節(jié)波束的方向的移相器、用于補(bǔ)償移相器的 增益（或損耗）誤差的VGA、W及用于組合/分布多個信號的功率組合器/分布器。另外， 為了可靠地操作信號路徑之內(nèi)的多個電路，另外需要用于監(jiān)視和糾正操作的電路。
[0014] 結(jié)果，系統(tǒng)復(fù)雜性增加，該導(dǎo)致了增加系統(tǒng)成本和增加系統(tǒng)錯誤率的問題。因此， 對于BDMA系統(tǒng)，需要開發(fā)一種可W用簡單得多的結(jié)構(gòu)來執(zhí)行波束形成的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[001引解決方案
[0016] 為了解決上面討論的不足，主要目標(biāo)是提供一種波束形成方法和裝置。
[0017] 本公開的另一方面是在波束分多址炬DMA)系統(tǒng)中提供用于簡化使用用于包括空 間選擇性的陣列天線的系統(tǒng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的方法和裝置。
[0018] 根據(jù)本公開的一方面，提供了一種用于無線通信系統(tǒng)的天線裝置。該天線裝置包 括；基底，W特定布置來部署的多個化gi-Uda(八木-宇田）天線模塊，多個浮動金屬模塊， 其被相應(yīng)地安裝在化gi-Uda天線模塊的上部，并且選擇性地連接到所述多個化gi-Uda天 線模塊當(dāng)中的相應(yīng)化gi-Uda模塊，開關(guān)元件，用于選擇性地開關(guān)浮動金屬模塊和化gi-Uda 天線模塊，W及控制器，用于通過選擇性地開關(guān)所述開關(guān)元件來控制化gi-Uda天線模塊W 包括期望方向上的方向性。
[0019] 根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種用于無線通信系統(tǒng)的控制波束的方法。所述 方法包括：確定波束的方向和波束，通過使用開關(guān)將不與要被福射的波束的方向和寬度對 應(yīng)的反射器和導(dǎo)向器（director)與浮動金屬接觸，W及向福射器提供信號。
[0020] 在進(jìn)行下面的"【具體實(shí)施方式】"之前，闡述遍及此專利文檔中使用的某些詞語和 短語的定義可能是有利的；術(shù)語"包括"和"包含"及其衍生詞意思是沒有限制的包括；術(shù) 語"或"是包括的，意思是和/或；短語"與……相關(guān)聯(lián)"和"與其相關(guān)聯(lián)的"及其衍生詞可 W意指包括、被包括在……之內(nèi)、與……互連、包含、被包含在……之內(nèi)、連接到或與……連 接、禪接到或與……禪接、與……可通信的、與……合作、交織、并置、接近、綁定到或與…… 綁定、具有、具有……的屬性等等；并且術(shù)語"控制器"意思是控制至少一個操作的任何設(shè) 備、系統(tǒng)或其部分，該樣的設(shè)備可W用硬件、固件或軟件、或至少其中兩個的某種組合來實(shí) 現(xiàn)。應(yīng)該注意到，與任何特定的控制器相關(guān)聯(lián)的功能可W是集中或分布的，不管是本地的還 是遠(yuǎn)程的。遍及此專利文檔提供某些詞語和短語的定義，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，如 果不是在大多數(shù)情況則在很多情況中，該樣的定義適用于如此定義的詞語和短語的先前W 及未來的使用。
【附圖說明】
[0021] 為了更完全地理解本公開及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參考W下結(jié)合附圖的描述，其中相似的 參考標(biāo)號代表相似的部分：
[0022] 圖1示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的化gi-Uda天線的基本結(jié)構(gòu)的第一示圖；
[002引圖2示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的化gi-Uda天線的第二示圖；
[0024]圖3示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的多個化gi-Uda天線的布置的示圖；
[00巧]圖4示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的使用化gi-Uda天線的波束形成系統(tǒng)的第一 示圖；
[0026] 圖5示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的使用化gi-Uda天線的波束形成系統(tǒng)的第二 示圖；
[0027] 圖6示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的使用化gi-Uda天線的波束形成系統(tǒng)中的導(dǎo) 向器數(shù)量和增益之間的關(guān)系圖；
[0028] 圖7示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的從每條導(dǎo)線的中屯、到另一條線的中屯、的距 離；
[0029] 圖8示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的包括開關(guān)的波束形成系統(tǒng)的示圖；
[0030] 圖9示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的包括開關(guān)和浮動金屬的波束形成系統(tǒng)的第 一示圖；
[0031] 圖10示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的包括開關(guān)和浮動金屬的波束形成系統(tǒng)的第 二示圖；
[0032] 圖11示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的當(dāng)存在多個饋送器時的波束形成系統(tǒng)的第 一示圖；
[0033] 圖12示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的當(dāng)存在多個饋送器時的波束形成系統(tǒng)的第 二示圖；
[0034] 圖13示出傳統(tǒng)系統(tǒng)和根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的波束形成系統(tǒng)之間的性能差異 的示圖；
[0035] 圖14示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的波束分多址炬DMA)系統(tǒng)的示圖；
[0036] 圖15示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的波束形成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的第一框圖；
[0037] 圖16示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的波束形成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的第二框圖；
[003引圖17示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的操作波束形成系統(tǒng)的過程；
[0039] 圖18示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的仿真結(jié)果的第一示圖；
[0040] 圖19示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的仿真結(jié)果的第二示圖；
[0041] 圖20示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的仿真結(jié)果的第S示圖；
[0042] 圖21示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的仿真結(jié)果的第四示圖；
[0043] 圖22示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的仿真結(jié)果的第五示圖；
[0044] 圖23示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的仿真結(jié)果的第六示圖；
[0045] 圖24示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的仿真結(jié)果的第走示圖；
[0046] 圖25示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的仿真結(jié)果的第八示圖；
[0047] 圖26示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的仿真結(jié)果的第九示圖擬及 [004引圖27示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的仿真結(jié)果的第十示圖。
【具體實(shí)施方式】