[发明专利]共形天线阵列

说明书

背景技术

空间处理，比如多输入和多输出(MIMO)技术，对于改进无线系统的性能是重要的。在以低角度扩散的环境中，较高阶的扇区化已经显示出对于提高吞吐量是有效的。更一般地，用户特定的波束成形能够用于对不同用户的信号进行多路复用。

然而，问题在于以有效率的且视觉上不突兀的天线架构实现较高阶扇区化或用户特定的波束成形。传统的方案使用以线性阵列布置的天线元件。对于扇区化，每个扇区使用单个线性天线阵列而创建，其中扇区尺寸与阵列的宽度成反比。结果，需要大量的宽面板用于较高阶扇区化。此外，为了用户特定波束成形，远离天线元件视轴(boresight)方向的波束方向图具有差的辐射方向图特性。

由于传统的线性阵列的物理实施，传统的架构施加对于安装和展开的限制，潜在地创建了视觉上突兀的物体。

发明内容

本发明涉及一种共形天线阵列。

本发明的实施例提供了一种用于在无线通信系统的小区站点中对数据进行通信的收发机。收发机包括：包括多个天线元件的共形天线阵列，其中多个天线元件具有非线性天线配置以占用至少两个维度；以及控制器，被配置为使用多个天线元件的至少两个相同的天线元件发射多个波束成形信号。

非线性天线配置可以是圆形配置，并且多个天线元件布置在圆柱体的表面上。此外，非线性天线配置可以是半球形配置，或者符合部署区域的天线配置。此外，多个天线元件可以以由一个控制器控制的至少两个不同的非线性天线配置来布置。

在一个实施例中，邻近天线元件之间的间隔可以不大于波长的一半。此外，每个波束成形信号可以与小区站点中的不同扇区相关联，并且波束成形信号的数量可以与扇区的数量相对应。

控制器可以包括被配置为产生基带信号的基带单元，以及被配置为基于基带信号产生多个波束成形信号的波束成形器单元，其中每个波束成形信号包括与多个天线元件的天线元件子集相对应的一组射频(RF)信号。每个基带信号可以与小区站点中的不同扇区相关联。从波束成形器单元产生的至少两个波束成形信号可以使用子集中的至少两个相同天线元件。

此外，波束成形器单元可以配置为，基于波束成形系数和相应的基带信号产生波束成形信号，其中每个波束成形系数对应于子集中不同的天线元件。波束成形器单元可以将相应的基带信号与每个波束成形系数相乘，以产生包括在一个波束成形信号中的RF信号。此外，收发机可以包括RF调制单元，被配置为将来自波束成形器单元的RF信号调制至特定的频带。

根据另一个实施例，收发机包括具有多个天线元件的共形天线阵列，其中多个天线元件具有非线性天线配置而占用至少两个维度。收发机还包括：基带单元，被配置为产生基带信号；以及波束成形器单元，被配置为基于基带信号产生多个波束成形信号，其中每个波束成形信号包括与多个天线元件的天线元件子集相对应的一组射频(RF)信号。波束成形单元可以配置为，使用至少两个子集中相同的天线元件发射至少两个波束成形信号。

非线性天线配置可以是圆形配置，并且多个天线元件布置在圆柱体的表面上。此外，非线性天线配置可以是半球形配置，或者符合部署区域的天线配置。此外，多个天线元件可以以由一个控制器控制的至少两个不同的非线性天线配置来布置。

附图说明

从本文在下面给出的详细描述以及所附的附图，示例实施例将变得更加完全地被理解，其中相似的元件由相似的参考数字代表，参考数字仅以举例说明的方式给出，且因此并非本发明的限定，且其中：

图1示出用于实施根据本发明实施例的共形天线阵列的系统；

图2示出根据本发明实施例的具有一般天线结构的共形天线阵列；

图3A示出根据本发明实施例的具有圆形天线配置的共形天线阵列；

图3B示出根据本发明实施例的具有圆形天线配置的共形天线阵列的图形表示；

图4示出根据本发明实施例的具有半球形天线配置的共形天线阵列；

图5示出根据本发明实施例的具有符合部署区域的天线配置的共形天线阵列；

图6示出根据本发明实施例，用于在下行链路通信信道上发射数据的，具有共形天线阵列的收发机；

图7A示出根据本发明实施例的波束成形器单元的逻辑框；

图7B示出天线元件的物理概观，示出根据本发明实施例的波束成形信号；以及

图8示出根据本发明实施例的天线元件映射图表。

具体实施方式