[發明專利]使用相控陣天線搜索信號的方法和相控陣天線系統

在審

• 申請號: 202010589358.8
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN112134604A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 加里·A·雷
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 沈丹陽

1.一種使用相控陣天線(4)搜索信號的方法，所述方法包括：

a發射第一波束，所述第一波束具有第一波束寬度和與視軸的第一角度；

b在發射所述第一波束之后接收第一信號；

c檢測所述第一信號的參數值超過第一閾值；

d發射第二波束，所述第二波束具有小于所述第一波束寬度的第二波束寬度，以及設置在所述第一波束的角度范圍內的與視軸的第二角度；和

e發射第三波束，所述第三波束具有第二波束寬度和與視軸的第三角度，所述第三角度設置在所述第一波束的角度范圍內，

其中，與視軸的所述第一角度設置在與視軸的所述第二角度和所述第三角度之間。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第二波束寬度等于所述第一波束寬度的一半。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第二波束和所述第三波束的總角度范圍與所述第一波束的角度范圍有同等范圍。

4.根據權利要求1所述的方法，還包括：

f在發射所述第二波束之后接收第二信號；

g檢測所述第二信號的參數值超過第二閾值；

h發射第四波束，所述第四波束具有小于所述第二波束寬度的第三波束寬度和設置在所述第二波束的角度范圍內的與視軸的第四角度；和

i發射第五波束，所述第五波束具有所述第三波束寬度和設置在所述第二波束的角度范圍內的與視軸的第五角度，

其中，與視軸的所述第二角度設置在與視軸的所述第四角度和所述第五角度之間。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述第二波束寬度等于所述第一波束寬度的一半，并且所述第三波束寬度等于所述第二波束寬度的一半，并且其中，所述第四波束和所述第五波束的總角度范圍為與所述第二波束的角度范圍有同等范圍。

6.一種相控陣天線系統(2)，包括：

相控陣天線(4)；

發射器(14)；

接收器(16)；

發射模塊(12)，在發射模式中將所述發射器(14)連接到所述相控陣天線(4)，并在接收模式中將所述接收器(16)連接到所述相控陣天線(4)；

波束操縱控制器(10)，被配置為控制所述相控陣天線(4)以發射具有通過基于樹的波束搜索確定的波束寬度和與視軸的角度的波束；

波束搜索控制器(1)，被配置為向所述發射器(14)和波束操縱控制器(10)發送命令，所述命令使由基于樹的波束搜索選擇的波束由所述相控陣天線(4)發射；和

互補波束集數據存儲介質(11)，存儲表示以L個級別組織的互補波束集(20)的波束規格的數據，

其中，所述波束搜索控制器(1)和所述波束操縱控制器(10)均能夠訪問所述互補波束集數據存儲介質(11)，所述波束搜索控制器(1)還被配置為標記在所述互補波束集數據存儲介質(11)中指定的所選波束，并且所述波束操縱控制器(10)還被配置為根據從所述互補波束集數據存儲介質(11)讀取的波束信息來控制由相控陣天線(4)產生的波束。

7.根據權利要求6所述的相控陣天線系統(2)，其中，所述波束搜索控制器(1)包括被配置用于檢測由所述接收器(16)輸出的信號的特定參數的模塊。

8.根據權利要求6所述的相控陣天線系統(2)，其中，所述互補波束集(20)具有L個級別，所述L個級別包括具有M個波束的第一級別，具有2M個波束的第二級別，具有4M個波束的第三級別和具有2^L-1M個波束的第L個級別，其中M和L是整數。

9.根據權利要求6所述的相控陣天線系統(2)，其中，第一級別包括具有第一波束寬度的波束，第二級別包括具有小于所述第一波束寬度的第二波束寬度的波束，第三級別包括具有小于所述第二波束寬度的第三波束寬度的波束，并且第L個級別包括具有小于所述第三波束寬度并且小于所述第三級別與所述第L個級別之間的任何級別的波束寬度的第L波束寬度的波束。

10.根據權利要求6所述的相控陣天線系統(2)，其中，所述波束搜索控制器(1)還被配置為執行包括以下操作：

在所述互補波束集(20)中標記波束(b，l)以進行傳輸；

檢測何時接收到的信號的參數值指示在傳輸波束之后接收到信號；

確定傳輸的波束所屬的當前級別l是否小于級別總數L；

如果當前級別l不小于所述級別總數L，則聲明已經檢測到信號的到達方向與傳輸的波束的指向角相對應；和

如果所述當前級別l小于所述級別總數L，則在下一個級別l+1中標記兩個波束2b-1和2b，所述下一個級別對應于用于傳輸的所述互補波束集(20)的級別l處的傳輸的波束。