[發(fā)明專利]陣列天線系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710146628.2
• 申請日: 2007-08-23
• 公開（公告）號: CN101212084A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊蘇強(qiáng);金暎桓
• 申請（專利權(quán)）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q3/26;H01Q3/28;H01Q3/30
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 郭鴻禧;韓素云

技術(shù)領(lǐng)域

與本發(fā)明一致的系統(tǒng)涉及一種陣列天線，更具體地說，涉及一種用于根據(jù)無線電信號的通信方向快速產(chǎn)生波束模式的陣列天線系統(tǒng)。

背景技術(shù)

最近，在無線電通信中，正在開發(fā)在短距離內(nèi)發(fā)送和接收無線電信號的通信方案。在現(xiàn)有技術(shù)中已知使用陣列天線進(jìn)行這樣的通信。這樣的通信方案通常在毫米波通信中使用。然而，陣列天線及其相關(guān)技術(shù)同樣被應(yīng)用于其它類型的通信。

通常，現(xiàn)有技術(shù)的陣列天線包括多個天線部件。從所述天線部件輻射的波束被重疊以獲得方向性，并要求具有高主瓣增益，以及充分低的旁瓣電平以便于避免與其它裝置的干擾。

由于陣列天線具有方向性，所以改變主瓣的垂直角度(即，傾斜角度)，從而以特定方向發(fā)送和接收無線電信號。可通過調(diào)整饋入天線部件的信號之間的相位來改變主瓣的垂直角度。通過這種方式，可以提高主瓣的增益。

一種調(diào)整信號之間的相位的現(xiàn)有技術(shù)方法是使用可變移相器調(diào)節(jié)在天線部件處接收的信號的相位。因此，天線部件分別布置有單獨(dú)的可變移相器。來自天線部件的無線電信號的相位由可變移相器調(diào)整，因此改變主瓣的垂直角度。在調(diào)節(jié)每個可傾斜的角度的相位之后確定傾斜角是否為最佳。

在使用可變移相器的現(xiàn)有技術(shù)方法中，必須通過在可變移相器處連續(xù)將相位移位來改變傾斜角，直到獲得最佳主瓣和最佳旁瓣電平。該方法具有的缺點(diǎn)在于獲得最佳傾斜角需要長時間。另外，因?yàn)槊總€天線部件需要包括單獨(dú)的可變移相器，所以天線系統(tǒng)的成本高、尺寸大，這造成問題。為了解決這些不足之處，已經(jīng)提出使用單個可變移相器的方法。然而，單個可變移相器提高了旁瓣電平，造成的缺點(diǎn)在于增加了與其它裝置的干擾。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的示例性實(shí)施例解決了上述的缺點(diǎn)和其它上面沒有描述的缺點(diǎn)。另外，本發(fā)明無需克服上述缺點(diǎn)，而且本發(fā)明的示例性實(shí)施例可以不克服上述的任何問題。

本發(fā)明提供一種陣列天線系統(tǒng)，其用于減少找尋最佳傾斜角的時間，提供高主瓣增益和低旁瓣電平，并通過簡化結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)成本的減少以及功率消耗的降低。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種陣列天線系統(tǒng)，包括：多個天線部件，以行列間隔布置；以及控制裝置，根據(jù)發(fā)送和接收的無線電信號的方向有選擇地操作多個天線部件中的一些。

可按n×n矩陣形式以規(guī)則間隔來布置多個天線部件。

陣列通信系統(tǒng)還可包括多個射頻(RF)電路，其處理來自多個天線部件中有選擇地操作的天線部件的信號。

控制裝置可包括方向確定器，其根據(jù)來自RF電路的結(jié)果來確定在多個天線部件上發(fā)送和接收的無線電信號的方向。

方向確定器可根據(jù)在天線部件上發(fā)送和接收的無線電信號的強(qiáng)度差來確定無線電信號的方向。

控制裝置可包括有選擇地將天線部件連接到RF電路的n元開關(guān)。

控制裝置可包括開關(guān)控制器，其根據(jù)無線電信號的方向從多個天線部件選擇天線部件，并操作開關(guān)以形成與無線電信號的方向近似的波束模式。

開關(guān)控制器可選擇天線部件，從而使選擇的天線部件形成直線。

開關(guān)控制器可選擇天線部件，從而使選擇的天線部件形成盡量垂直于無線電信號的方向的直線。

開關(guān)控制器可從以n×n矩陣形式布置的多個天線部件選擇n元天線部件。

開關(guān)控制器可有選擇地從多個天線部件中將以矩形形式布置的n元天線部件連接到開關(guān)。

以矩形形式布置的n元天線部件可被布置為盡可能地互相遠(yuǎn)離。

波束模式可隨著選擇的天線部件的數(shù)量增加而更接近于無線電信號的方向。

附圖說明

通過下面參照附圖對本發(fā)明的特定示例性實(shí)施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明的上述和其它方面將會變得更加清楚，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的陣列天線系統(tǒng)的示圖；

圖2是圖1的天線陣列的另一示圖；

圖3A是當(dāng)以直線形式打開圖2的天線陣列的天線部件時的波束模式的曲線圖；

圖3B是當(dāng)以矩形形式打開圖2的天線陣列的天線部件時的波束模式的曲線圖；

圖4是對當(dāng)以直線形式和以矩形形式打開圖1的天線部件時的波束模式進(jìn)行比較的曲線圖；

圖5是當(dāng)以矩形形式打開圖1的天線陣列的天線部件時的誤比特率(BER)的曲線圖；

圖6是當(dāng)以直線形式打開圖1的天線陣列的天線部件時的BER的曲線圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的特定示例性實(shí)施例。