[發明專利]三維巴特勒矩陣

有效

• 申請號: 201710479729.5
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN108879097B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 蔡作敏;謝承宏
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H01Q3/30
• 分類號: H01Q3/30
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王珊珊

1.一種巴特勒矩陣，其特征在于，包括：

多個耦合器，各個所述耦合器的電路具有長方體結構；

多個交叉跨線；

多個三維交叉跨線，各個所述三維交叉跨線具有立體結構；以及

多個相移器，其中所述交叉跨線、所述三維交叉跨線以及所述相移器設置在所述耦合器的其中之一與所述耦合器的其中之另一之間，

其中所述多個耦合器中的每一個包括：

多個輸入端，包括第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端以及第四輸入端，彼此構成所述長方體結構的第一平面；以及

多個輸出端，第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端以及第四輸出端，彼此構成所述長方體結構的第二平面；其中

所述長方體結構的所述第一平面與所述第二平面互不相交，并且其中

所述多個耦合器的其中之一第m個輸入端與所述多個耦合器的其中之一的第m個輸出端構成所述長方體結構的一邊，m為正整數且m小于或等于4。

2.如權利要求1所述的巴特勒矩陣，包括：

第一耦合器組，具有至少四個所述耦合器；以及

第二耦合器組，具有至少四個所述耦合器；其中，

所述第一耦合器組中各個所述耦合器的第一平面構成輸入陣列且所述輸入陣列的每一邊具有相同數量的輸入端；

所述第二耦合器組中各個所述耦合器的第二平面構成輸出陣列且所述輸出陣列的每一邊具有相同數量的輸出端；

所述第一耦合器組中至少一個所述耦合器的至少一個所述輸入端耦接至所述第二耦合器組中各個所述耦合器的各個所述輸出端。

3.如權利要求2所述的巴特勒矩陣，其中

所述第一耦合器組中第i個耦合器的第j個輸出端耦接至第二耦合器組中第j個耦合器的第i個輸入端，

i、j為正整數，j小于或等于4，且i小于或等于N，N為基數等于4的x次方的正整數，其中x為正整數。

4.如權利要求3所述的巴特勒矩陣，其中

所述第一耦合器組中第i個耦合器的第j個輸出端與所述第二耦合器組中第j個耦合器的第i個輸入端之間設置有以下之一：第一相移器與第二相移器的組合、所述多個交叉跨線中的至少其中之一與所述第二相移器的組合、所述第一相移器與所述多個交叉跨線中的至少其中之一的組合、以及所述多個三維交叉跨線的至少其中之一。

5.如權利要求3所述的巴特勒矩陣，其中所述第一耦合器組中的第一耦合器以及第三耦合器兩者的第一輸出端以及第三輸出端設置有第一相移器，并且，所述第一耦合器組中的第二耦合器以及第四耦合器兩者的第二輸出端以及第四輸出端設置有所述第一相移器。

6.如權利要求5所述的巴特勒矩陣，其中所述第二耦合器組中的第一耦合器以及第二耦合器兩者的第一輸入端以及第二輸入端設置有第二相移器，并且，所述第二耦合器組中的第三耦合器以及第四耦合器兩者的第三輸入端以及第四輸入端設置有所述第二相移器。

7.如權利要求6所述的巴特勒矩陣，其中所述第一相移器用以控制波束成型信號的水平方向，所述第二相移器用以控制所述波束成型信號的垂直方向。

8.如權利要求7所述的巴特勒矩陣，其中所述第一相移器與所述第二相移器皆具有+45度、-45度或+135度的相位差。

9.如權利要求1所述的巴特勒矩陣，其中設置于所述長方體結構的同一平面的對角線的輸入端與輸出端之間具有相位差。

10.如權利要求9所述的巴特勒矩陣，其中由所述多個耦合器的其中之一的第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端以及第二輸出端構成第三平面，且由多個所述耦合器的其中之一的第三輸入端、第四輸入端、第三輸出端以及第四輸出端構成第五平面，其中所述第三平面與所述第五平面的各自對角線的所述輸入端的其中之一與對應的所述輸出端之間的所述相位差與控制波束成型信號的水平方向相關。