陣列天線發送器制造技術

一種陣列天線包括天線部分、自適應傳輸部分３↓［－１］到３↓［－Ｍ］，和傳輸天線權重－生成部分４。天線部分具有成線性設置在具有Ｍ個邊的多邊形的每個邊或構成區域上的天線元件２↓［－１１］到２↓［ＭＮ］。自適應傳輸部分構成一個方向圖，在每個區域的需要信號的方向上具有增益并發送所需的信號。傳輸天線權重－生成部分產生每個部分的Ｍ個傳輸天線權重。所形成的方向圖在與直線垂直的方向附近具有基本上與天線元件數成正比的高傳輸增益。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種發送器，其具有由多個天線元件構成的陣列天線。所公知的發送器具有由多個天線元件構成的陣列天線。此種的發送器可被稱為陣列天線發送器，其被應用在蜂窩移動通訊系統中。陣列天線發送器形成一個方向圖，通過該圖可在所需信號或接受信號到達的方向上獲得最大的傳輸增益，從而可防止陣列天線發送器受到傳輸干擾。在傳統的陣列天線發送器中，天線元件被成環形設置，這樣在所形成的方向圖中，傳輸增益在每個方向上幾乎都是一樣的。其結果，很難獲得在后面將描述的與天線元件數成正比的高傳輸增益。因此，本專利技術的一個目的在于提供一種陣列天線發送器，其可獲得與天線元件數成正比的高傳輸增益。通過進一步的描述會對本專利技術的其他的目的有所了解。根據本專利技術，所提供的陣列天線發送器包含(A)陣列天線，其包含一個多邊形，該多邊形具有M個邊，分別在邊上設置M個區段，在M個區段上的每一個上線性設置N個天線元件，M為不小于3的正整數，而N為不小于1的正整數，(B)傳輸天線權重-生成裝置，用于根據所到達接收信號的預計方向上的輸入信息為M個區段的每個生成傳輸天線權重，及(C)M個自適應傳輸裝置，被提供有針對各個用戶的傳輸信號及相應的傳輸天線權重，用于向相應的一個天線元件提供N個天線傳輸信號，N個天線傳輸信號用于在用戶的方向上發送具有方向圖并帶有增益的所需的波長信號。附圖說明圖1為傳統的陣列天線發送器的方框圖；圖2為用在圖1中所示的陣列天線發送器中的自適應傳輸部分的方框圖；圖3為根據本專利技術的最佳實施例的陣列天線發送器的方框圖4為用在圖3中所示的陣列天線發送器中的自適應傳輸部分的方框圖。參考圖1，為了更好的了解本專利技術，將首先描述傳統的陣列天線發送器。所示出的陣列天線發送器可使用碼分多址(CDMA)方式。陣列天線發送器包含發送天線權重-生成部分108，自適應傳輸部分109，和具有環形設置的天線元件111-II到111-N的傳輸天線部分110，其中N為不小于1的正整數。傳輸天線權重-生成部分108在所估計的到達接收信號D0ST的方向的基礎上計算傳輸天線權重信息(導向矢量)W0(t)，單獨形成在所到達的接收信號方向上具有增益的方向圖。自適應傳輸部分109被提供給傳輸天線權重信息W0(t)和用戶傳輸信號S0TX，以產生天線傳輸信號S0-1到S0-N。傳輸天線部分110包含環形設置的天線元件111-1到111-N。在每個天線元件111-1到111-N的水平面中對其方向性無任何限制。實例包含全向和偶極天線等。將天線傳輸信號S0-1到S0-N提供給傳輸天線部分110。傳輸天線部分110借助彼此相鄰設置的天線元件111-1到111-N進行傳輸，從而從天線傳輸的每個信號都具有相關性。當傳輸天線部分110借助天線元件111-1到111-N進行發送時，在無線頻帶中是以模擬的方式進行的。因此，天線傳輸信號S0-1到S0-N被從基帶轉換到無線頻帶，并進行數字/模擬的變換。參考圖2，自適應傳輸部分109包含傳輸權重部分105和擴展部分107-1到107-N。自適應傳輸部分被提供有傳輸天線權重信息W(t)和從外部輸入的用戶傳輸信號S0TX，這是為了產生天線傳輸信號S0-1到S0-N。傳輸權重部分105包含復數乘法部分106-1到106-N。傳輸權重部分105將傳輸信號S0TX與傳輸天線權重信息W(t)(W0t-1到W0t-N)相乘以生成具有預定的傳輸方向圖的信號。擴展部分107-1到107-N通過擴碼C0將傳輸權重部分105的輸出進行擴展以生成天線傳輸信號S0-1到S0-N。假設擴碼C0由相互彼此正交的兩個序列碼C01到C0Q構成。通過符號間隔上的單復數乘法和平均電路可獲得擴展部分107-1到107-N。另外，通過具有擴展碼C0接頭權重的橫向濾波器結構可獲得擴展部分107-1到107-N。圖1中所示的陣列天線發送器在形成用于傳輸的方向圖形中使用具有環形陣列天線元件的天線。因此，所形成的傳輸增益的方向圖性在各個方向上幾乎都是一致的。在圖1中所示的陣列天線發送器中，天線元件被環形設置以形成傳輸增益的方向圖形，該圖形在各個方向上幾乎是相同的。結果，傳輸增益未被最優化。很難獲得與天線元件數成正比的高傳輸增益。參考圖3，將對根據本專利技術的最佳實施例的陣列天線進行描述。在圖中所示的實例中，陣列天線發送器具有一個天線部分，該部分為具有M個邊部的多邊形，其中M為不小于3的正整數。每個區段中的天線元件數為N，其中N為不小于1的正整數。陣列天線發送器包含一個天線部分1、自適應傳輸部分3-1到3-M和傳輸天線權重生成部分4。天線部分1的形狀為具有M個邊的多邊形。如前面所述，天線元件被設置在邊的區段上。在下面的描述中，用任意的第m個區段作為實例，其中m為從1到M的變量，并包含二者。天線部分1由天線元件2-m1到2-mN構成，由此從第一個區段到第M個區段線性設置N個元件。在第m個區段上的天線元件2-m1到2-mN被彼此鄰接設置，從而第m個區段上的天線傳輸信號具有相關性，這是為了發送通過多路復用帶有多個干擾信號的所需信號產生的信號。對天線元件2-m1到2-mN的每個元件的平面中的方向性無任何的限制。最好的，它們為具有小于180度束寬的單極元件。在天線元件2-m1到2-mN的方向性為單極的情況下，即束寬小于180度，需要設置天線元件2-m1到2-mN，從而在天線部分1的多邊形外部形成方向性。在天線元件2m1到2-mN的方向性使得束寬不是小于180度的單極(即全向和耦極子)的情況下，需要在天線部分1的多邊形M中設置電磁屏蔽材料，以防止天線元件2-m1到2-mN在天線部分1的多邊形M的第m個邊(第m個區段)中發送帶有方向性的信號。當通過天線部分1的第m個區段的天線元件2-m1到2-mN發送信號時，它們在無線頻帶內被以模擬的方式進行處理，從而天線發送的信號SA-m1到SA-mN被從基帶頻率轉換到無線頻帶。因此，進行數模轉換。通過設置如上所述的天線元件，可在區段內的天線陣列前的發送角度的180度的范圍內任意的形成每個區段的發送方向圖形。在此情況下，與M無關，發送角度范圍為180度，這與發送區段天線中的發送角度范圍隨著區段數而發生變化的情況不同。發送天線權重生成部分4包含一個用于預測用戶方向性的方向-預測部分4a，并將信號發送到此部分；時間測量部分4b，用于測量時間；存儲部分4c，用于存儲各種的信息；以及控制部分4d。發送天線權重生成部分計算傳輸天線權重信息(導向矢量)W(tI)到W(tM)，通過單獨估計的接收信號到達方向信息DST在每個區段的接收信號方向上形成具有增益的方向圖形。當發現了所估計的接收信號到達方向(估計的接收信號到達方向信息DST)時，對估計到達信號的方向性的方法不做任何限制。實例包含空間DFT(離散傅立葉變換)方法和MUSIC方法等。另外，在發送天線權重-生成部分4中，對為了檢測第m個區段發送天線權重的選擇區段的方法未做任何限制。實例包含通過只選擇一個包括到達接收信號的估計方向性的區段而確定發送天線權重的方法，通過選擇包括到達接收信號的估計方向性的所有區段而確定發送天線權重的方法，通過從到達接收信號的估計的方向性在發送的時刻預測用戶方向性然后只選擇包括用戶的估計方向性的一個區段而確定發送天線本文檔來自技高網...

【技術保護點】
陣列天線發送器包含： 陣列天線，其包含一個多邊形，該多邊形具有Ｍ個邊，分別在所述邊上設置Ｍ個區段，在Ｍ個區段上的每一個上線性設置Ｎ個天線元件，Ｍ為不小于３的正整數，而Ｎ為不小于１的正整數； 傳輸天線權重－生成裝置，用于根據所到達接收信號的預計方向上的輸入信息為所述Ｍ個區段的每個生成傳輸天線權重；及 Ｍ個自適應傳輸裝置，被提供有針對各個用戶的傳輸信號及相應的所述傳輸天線權重，用于向相應的一個所述天線元件提供Ｎ個天線傳輸信號，所述Ｎ個天線傳輸信號用于在所述用戶的方向上發送具有方向圖并帶有增益的所需的波長信號。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：丸田靖，
申請(專利權)人：日本電氣株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]