[發(fā)明專利]無線電天線定位

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380075365.4
• 申請(qǐng)日: 2013-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN105144472B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B-E·奧爾森;C·拉森;O·特格曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 瑞典愛立信有限公司
• 主分類號(hào): H01Q1/12
• 分類號(hào): H01Q1/12;H04B7/06;H04B7/08;H01Q15/08;H01Q17/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華;張曦

一種用于定位第一無線電天線和第二無線電天線的方法(400)包括步驟：將第一天線配置(SI)為具有主瓣L1并且將第二天線配置(52)為是具有主瓣L2的定向天線。該方法還包括步驟：將第一對(duì)準(zhǔn)信號(hào)從第一天線發(fā)射(S3)給第二天線并且基于所接收的第一對(duì)準(zhǔn)信號(hào)來定位(S4)第二天線，以及將第一天線重配置(S5)為是具有天線主瓣L3的定向天線，該天線主瓣L3具有比天線主瓣L1窄的主瓣寬度。該方法提供了一種找到最優(yōu)的天線位置和對(duì)應(yīng)的主瓣方向的系統(tǒng)性方法，其尤其適合用于在NLOS通信場(chǎng)景中對(duì)準(zhǔn)定向無線電天線。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開內(nèi)容涉及對(duì)無線電天線的定位，并且特別涉及收發(fā)機(jī)布置和一種用于定位第一無線電天線和第二無線電天線的方法、以及天線主瓣寬度變更設(shè)備。

背景技術(shù)

非視線NLOS通信是指發(fā)射機(jī)與至少一個(gè)接收機(jī)之間的如下無線通信：在該無線通信中，被發(fā)射的信號(hào)沿著該發(fā)射機(jī)與該至少一個(gè)接收機(jī)之間的至少一個(gè)非直接路徑進(jìn)行傳播。這種非直接傳播路徑可能例如由于周圍環(huán)境中的反射和/或衍射效應(yīng)而出現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)注意，歸因于上述定義，本文中的NLOS通信也包括其中除了一個(gè)或若干NLOS傳播路徑之外還存在視線LOS成分的通信。

定向無線電天線是一種天線，其被配置為將所放射的電磁場(chǎng)能量聚焦在預(yù)定的方向上，即給定的高度角和方位角上，因此相比于其他發(fā)射方向而言在該預(yù)定方向上提供了增加的天線增益。在文本中，能量的這一焦點(diǎn)將被稱為天線主瓣。歸因于互易性，最大發(fā)射增益的方向經(jīng)常與最大接收增益的方向相一致，即發(fā)射天線主瓣和接收天線主瓣的高度角和方位角經(jīng)常相一致。因此，在本文中，在發(fā)射天線主瓣與接收天線主瓣之間將不進(jìn)行區(qū)分。然而，所理解的是，發(fā)射天線主瓣和接收天線主瓣能夠既在寬度上又在方位角和高度角上是不同的。

為了達(dá)到利用了一個(gè)或若干定向天線的通信系統(tǒng)的通信容量中的完全潛能，定向天線或多個(gè)定向天線必須仔細(xì)地被定位并且天線主瓣必須關(guān)于彼此而被定向，以便于優(yōu)化通信系統(tǒng)在例如接收信號(hào)功率和誤比特率BER方面的性能。

定向無線電天線在恰當(dāng)?shù)乇欢ㄎ缓投ㄏ驎r(shí)，相比于在所有方向上輻射等量能量的無向性天線而言，經(jīng)常提供更優(yōu)的通信系統(tǒng)性能。然而，有缺陷的定位或定向在接收信號(hào)功率和BER方面可能具有低劣的結(jié)果。因此，在例如部署諸如微波無線電鏈路的無線電鏈路時(shí)，無線電天線的定位和定向是關(guān)鍵性的。

天線主瓣在方位角和高度角上的定向經(jīng)常被稱為無線電天線的對(duì)準(zhǔn)(aligning)，即使所述定向并不是關(guān)于天線之間的視線LOS來執(zhí)行的。因此，在本文中，無線電天線的對(duì)準(zhǔn)是指一個(gè)或若干天線主瓣關(guān)于一個(gè)或若干入站無線電信號(hào)的定向，并且不必然是指關(guān)于另一天線的物理地點(diǎn)或方向進(jìn)行定向。

對(duì)定向天線(并且尤其是具有窄天線主瓣的天線)進(jìn)行定位和對(duì)準(zhǔn)，可能是耗時(shí)的并且因此是高代價(jià)的。原因是諸如反射、衍射和穿透的傳播現(xiàn)象，它們可能引起電磁能量的復(fù)雜接收?qǐng)觯渲欣缱鳛樘炀€主瓣方向的函數(shù)的接收信號(hào)功率不是位置和天線主瓣方向的單峰函數(shù)。因此，存在對(duì)于在天線對(duì)準(zhǔn)過程中用以減少天線部署時(shí)間和成本的改進(jìn)的需求。

對(duì)NLOS通信系統(tǒng)中的定向天線進(jìn)行定位和對(duì)準(zhǔn)可能尤其具有挑戰(zhàn)性，這歸因于發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間存在多個(gè)傳播路徑。這在城市環(huán)境中尤其是真實(shí)的，在城市環(huán)境中，找到適合的NLOS傳播路徑經(jīng)常要求對(duì)天線的定位和定向兩者。因此，存在對(duì)于如下天線對(duì)準(zhǔn)過程的需求，該天線對(duì)準(zhǔn)過程允許了對(duì)NLOS通信環(huán)境中的天線的高效和準(zhǔn)確的定位和定向。

發(fā)明內(nèi)容

本公開內(nèi)容的一個(gè)目的是提供至少一種方法和多種收發(fā)機(jī)布置，它們尋求單獨(dú)地或者以任何組合地緩解、減輕、或者消除上面所識(shí)別的本技術(shù)領(lǐng)域中的缺陷和缺點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)，并且提供用于無線電天線的改進(jìn)的定位和定向的裝置。