[發明專利]十字形天線陣列及其操作方法和天線裝置

有效

• 申請號: 201710445688.8
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107528130B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 阿里·爾雷·托帕克
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q1/50
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

本發明公開了一種十字形天線陣列及其操作方法和天線裝置，該十字形天線陣列包括第一輻射元件的第一線性陣列，第二輻射元件的第二線性陣列，其中所述第二線性陣列被布置為基本上垂直于所述第一線性陣列，公共輻射元件，被布置在第一線性陣列和所述第二線性陣列的交叉點處，以及饋入端口，其在所述第一線性陣列和第二線性陣列的每一端處，用于接收饋入信號。

技術領域

本公開涉及十字形天線陣列、天線裝置和操作這種天線陣列的方法。

背景技術

近來，2D電子波束成形系統對于消費型雷達和通信產品而言越來越普遍。相控陣是一種有趣的波束成形技術，用于在預定視野內電子地將主天線波束成形并轉向特定方向。幾十年來，相控陣技術一直是衛星通信和軍事雷達的關鍵天線系統。然而，盡管其功能性能很高，但是由于移相器、可變增益放大器及其復雜的動態校準的控制電路的數量，對于諸如高速無線通信和驅動輔助系統的新興無線用戶的應用，仍然是非常昂貴和復雜的解決方案。

目前的汽車雷達制造商希望為其產品帶來更多的功能，諸如在仰角和方位角上的2D電子波束成形。可替代的，多模式雷達產品正在吸引客戶的更多關注，其同時用于多種用途。

本文提供的“背景”描述是為了總體上呈現本公開的上下文的目的。目前命名的發明人的工作(在本背景部分所述的范圍內)以及在提交時可能無法以其他方式認定為現有技術的說明書的方面，既不明確地或也不隱含地被認定為現有技術而不利本公開。

發明內容

本發明的目的是提供一種十字形天線陣列、天線裝置和操作這樣的能夠使2D波束成形的天線陣列的方法。

根據一個方面，提供了一種十字形天線陣列，其包括：

-第一輻射元件的第一線性陣列；

-第二輻射元件的第二線性陣列，其中，所述第二線性陣列被布置為基本上垂直于所述第一線性陣列；

-公共輻射元件，被布置在所述第一線性陣列和所述第二線性陣列的交叉點處；以及

-饋入端口，在所述第一線性陣列和所述第二線性陣列的每一端處，用于接收饋入信號。

根據另一方面，提供了一種天線裝置，包括：

-如本文公開的十字形天線陣列，以及

-信號源，用于生成饋入信號并將所述饋入信號提供給所述饋入端口。

根據另一方面，提供了一種操作如本文所公開的天線陣列的方法，所述方法包括：

-生成饋入信號，

-將所述饋入信號提供給所述天線陣列的一個或多個饋入端口，從而控制將饋入信號提供給哪個所述饋入端口，并且在將饋入信號提供給所述一個或多個饋入端口之前控制饋入信號的相位。

在從屬權利要求中限定了本發明的實施例。應當理解，所要求保護的方法和天線裝置具有與所要求保護的天線陣列類似和/或相同的優選實施例，特別是如從屬權利要求中限定并如本文所公開的那樣。

本公開的一個方面是提供十字形(也稱為加號形)天線陣列，其使得能夠疊加由兩個或更多饋入信號(作為激勵信號)引起的兩個或更多(例如四個)傾斜天線波束，其中，兩個或更多饋入信號被同時提供給不同的饋入端口。通過控制這些饋入信號，可以實現許多不同的天線波束，使得天線波束可以以電子方式在仰角和方位角上轉向多個方向。所公開的2D十字形天線拓撲可用作收發器、發射機或接收機天線。

可以生成具有不同偏振(垂直/水平線性偏振，圓偏振等)的天線波束，其可以提供關于在不同情況下的多個目標的分類/識別的額外信息。

可選地，可以在每個饋入端口處設置可變移相器，但通常不需要附加的可變增益放大器。