[發(fā)明專利]用于天線陣列的相位控制

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580074287.5
• 申請日: 2015-12-23
• 公開（公告）號: CN107210527A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅伯特·勒魯
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01Q3/26
• 分類號: H01Q3/26
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11205
• 代理人: 楊文娟,臧建明

相關(guān)申請

本申請要求享有于2015年1月29日提交的題為“用于天線陣列的相位控制”、申請?zhí)枮?4/608,865的美國專利申請的優(yōu)先權(quán)，該申請如同完全再現(xiàn)通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開一般涉及通信，并且更具體地，涉及控制由天線陣列中天線元件接收或者由天線陣列中的天線元件將要發(fā)送的信號的相位。

背景技術(shù)

具有多個天線元件的天線陣列用于各種類型的通信設(shè)備中?？刂起佀偷教炀€陣列和來自天線陣列的元件的信號的相位或者相位和振幅兩者，使天線波束轉(zhuǎn)向成為可能。這也稱為波束轉(zhuǎn)向或者波束形成。對從傳輸天線陣列傳來的信號和由天線陣列在空中接收的信號施加相位控制或者相位和振幅控制。

發(fā)明內(nèi)容

一個實(shí)施例提供了一種用以控制天線陣列的信號相位的裝置。該裝置可以包括相移器，以在相移器的輸入端處接收的信號施加相移。在一些實(shí)施例中，增益電路耦合至相移器，并且增益電路可控制以對在增益電路的輸入端處接收的信號施加振幅增益。

在一個實(shí)施例中，相移器包括固定相移元件和耦合至固定相移元件的可變相移元件。固定相移元件可控制以做不施加相移和施加固定相移的其中一個?？勺兿嘁圃煽刂埔允┘涌勺兿嘁啤？勺兿嘁圃目勺兿嘁频姆直媛时裙潭ㄏ嘁聘泳?xì)。

可以有一個或者多個固定相移元件。例如，另一個固定相移元件可以耦合至如上描述的固定相移元件。另一個相移元件可控制以做不施加相移和施加所述另一個固定相移元件的固定相移的其中一個，其可以相同于或者不同于所述固定相移元件的固定相移。

固定相移元件或者可變相移元件可以耦合至相移器的輸入端?？梢允紫仁┘庸潭ㄏ嘁苹蛘呖勺兿嘁频钠渲幸粋€。因此，在一個實(shí)施例中，固定相移元件被耦合用以在相移器的輸入端處接收信號，并且可變相移元件被耦合用以接收固定相移元件的輸出。在另一個實(shí)施例中，可變相移元件被耦合用以在相移器的輸入端處接收信號，并且固定相移元件被耦合用以接收可變相移元件的輸出。

裝置也可以包括增益電路用以施加幅移?？梢允紫仁┘酉嘁苹蚍浦械囊粋€，另一個可以隨后施加。在一個實(shí)施例中，增益電路可以耦合至相移器，且可控制以對來自相移器的輸出信號施加振幅增益。而替代地增益電路可耦合至相移器，且可控制以施加振幅增益，且在相移器的輸入端處提供來自增益電路的輸出信號。

慢波相移器可以用于實(shí)施固定相移元件。

矢量調(diào)制器可以用于實(shí)施可變相移元件。

可變電壓衰減器可以用于實(shí)施增益電路。

通信設(shè)備，其包括天線陣列，該通信設(shè)備也可以包括相移器。每個相移器耦合至天線陣列的天線元件的一個或者多個中的各個天線元件子集，以將相移施加至在相移器的輸入端處接收的信號上。每個相移器包括固定相移元件，固定相移元件可控制以做不施加相移和施加固定相移的其中一個，以及可變相移元件，可變相移元件耦合至固定相移元件，可變相移元件可控制以施加可變相移。可變相移的分辨率比固定相移更加精細(xì)。

例如，這樣的通信設(shè)備可以是用戶設(shè)備或者通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

本文公開的裝置的另一個示例包括具有多個天線元件的天線陣列，以及相移器，其耦合至天線陣列中的天線元件的一個或者多個中的各個子集，以控制由相移器接收的信號的相位。每個相移器包括數(shù)字控制的粗略相移器和耦合至粗略相移器的模擬控制的精細(xì)相移器。

粗略相移器包括固定相移元件，其可控制以做不施加信號相移或施加固定信號相移的其中一個。精細(xì)相移器可控制以施加多個增量信號相移的任一個。精細(xì)相移器的相鄰增量信號相移之間的步長小于固定信號相移。

也公開了一種用于天線陣列的信號相位控制方法，該方法可以包括對固定相移元件中的信號不施加相移或者施加固定相移，以及對所述信號施加可變相移。可變相移的分辨率比固定相移更加精細(xì)。

這樣的方法可以包括首先對固定相移元件中的信號不施加相移或者施加固定相移以產(chǎn)生相移信號并且然后對相移信號施加可變相移。在另一個實(shí)施例中，方法包括首先對信號施加可變相移以產(chǎn)生相移信號，并且然后對固定相移元件中的相移信號不施加相移或者施加固定相移。

在相移的之前或者之后可以施加振幅增益。因此，在一個實(shí)施例中，方法包括對通過在固定相移元件中不施加相移或者施加固定相移，并且對所述信號施加可變相移所產(chǎn)生的相移信號施加振幅增益。替代地，方法可以包括對信號施加振幅增益以產(chǎn)生振幅縮放信號，在這種情況中，施加相移包括在固定相移元件中不施加相移或者施加固定相移和對振幅縮放信號施加可變相移。