[發明專利]使用波束增益編碼的相控陣列波束追蹤

有效

• 申請號: 201711246895.7
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108234008B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: G·A·雷
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04B7/08
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升;王爽

1.一種用于相控陣列信號波束追蹤的系統，所述系統包括：

相控陣列發射器，其可配置成以來自多個不同發射波束角的選定的發射波束角發射信號波束；

波束增益角編碼組件，其被配置成調制所述信號波束的增益以產生所述信號波束的所得的增益輪廓或增益波形，所述所得的增益輪廓或增益波形包括指示將由接收天線接收的所述信號波束的偏移入射角的偏移角編碼，其中所述相控陣列發射器與所述接收天線位于不同的位置，其中所述所得的增益輪廓或增益波形與多個角編碼的波形互相關以確定所述接收天線處的所述偏移入射角；以及

模塊，其被配置成確定角誤差，其中所述角誤差為接收的信號波束的實際入射角與所述接收的信號波束的所述偏移入射角之間的差，其中所述角誤差用于確定所述相控陣列發射器的指向誤差，并且所述指向誤差用于使所述選定的發射波束角偏轉。

2.根據權利要求1所述的系統，還包括：

第一接收器，其用于接收所述信號波束；以及

相關器，其用于將所述接收的信號波束的所述所得的增益輪廓或增益波形與所述多個角編碼的波形互相關以確定所述接收的信號波束的所述偏移入射角，每個角編碼的波形對應于入射信號波束的多個不同偏移入射角中的相應一個，其中所述接收的信號波束的所述偏移入射角對應于具有與所述接收的信號波束的所述波形的最高相關性的所述多個角編碼的波形中的角編碼的波形。

3.根據權利要求2所述的系統，還包括：

發射器，其用于將所述角誤差發射到與所述相控陣列發射器相關聯的第二接收器，所述角誤差用于使所述相控陣列發射器偏轉。

4.根據權利要求3所述的系統，其中所述角誤差被添加到由所述發射器發送到所述第二接收器的信息。

5.根據權利要求3所述的系統，還包括波束追蹤裝置，所述波束追蹤裝置被配置成根據所述角誤差來確定所述相控陣列發射器的指向誤差，其中所述指向誤差用于使所述相控陣列發射器的所述選定的發射波束角偏轉以便追蹤所述第一接收器。

6.根據權利要求1所述的系統，還包括射頻源即RF源，并且其中所述相控陣列發射器包括：

功率分配器，其從所述RF源接收RF信號；

多個發射器信號路徑；以及

多個天線元件，每個發射器信號路徑將所述功率分配器通信地耦合到所述多個天線元件的相關聯天線元件，其中每個發射器信號路徑可被配置成從所述多個天線元件以所述多個不同發射波束角的所述選定的發射波束角發射所述信號波束。

7.根據權利要求6所述的系統，其中所述波束增益角編碼組件包括：

波束增益角編碼模塊；以及

在所述多個發射器信號路徑中的每個發射器信號路徑中的波束增益可調衰減器，其中所述波束增益角編碼模塊電連接到在每個發射器信號路徑中的所述波束增益可調衰減器，以便調制在每個發射器信號路徑中的RF信號部分的所述增益，以產生所述信號波束的所述所得的增益輪廓或增益波形。

8.根據權利要求6所述的系統，還包括：

波束振幅控制模塊；以及

波束相位控制模塊，其中每個發射器信號路徑包括：

波束振幅可調衰減器，所述波束振幅控制模塊電連接到在每個發射器信號路徑中的所述波束振幅可調衰減器；以及

可調移相器，所述波束相位控制模塊電連接到在每個發射器信號路徑中的所述可調移相器，其中所述波束振幅控制模塊控制每個發射器信號路徑中的RF信號部分的振幅，并且所述波束相位控制模塊控制每個發射器信號路徑中的所述RF信號部分的相位，以便以所述選定的發射波束角從所述多個天線元件發射所述信號波束。

9.根據權利要求8所述的系統，其中所述波束增益角編碼組件包括波束增益角編碼模塊，并且其中所述波束增益角編碼模塊結合到所述波束振幅控制模塊中，以便調制在每個發射器信號路徑中的所述RF信號部分的所述增益以產生所述信號波束的所述所得的增益輪廓或增益波形。