[发明专利]基于双层圆形天线阵的60GHz波束赋形方法和系统

权利要求书

1.基于双层圆形天线阵的60GHz波束赋形方法，其特征在于，所述双层圆形天线阵包括内圈天线阵和外圈天线阵，所述波束赋形方法包括码本设计和训练步骤，具体包括：

S1：根据圆形天线阵阵列因子表达式A(θ)=Σm=0M-1Wmej2πλr1cos(θ-2πmM)]]>或A(θ)=Σn=0N-1Wnej2πλr2cos(θ-2πnN)]]>

将所述圆形天线阵的天线权重矢量循环移动一位，波束的方向图旋转2π/M或2π/N角度，且形状不变，其中M为所述内圈天线阵中包含的内圈天线元件个数，m为所述内圈天线阵的天线元件编号，N为所述外圈天线阵的天线元件个数，n为所述外圈天线阵的天线元件编号，λ为波长，r₁为所述内圈天线阵的半径，并且r₁=λ/2，r₂为所述外圈天线阵的半径，并且r₂/λ=N/16；

S2：关闭所述外圈天线阵，打开所述内圈天线阵，利用公式

进行Quasi-omni码本设计得到两种Quasi-omni模式，其中m为所述内圈天线阵的天线元件编号，m的取值范围为0,1……M-1，且M=8，k为Quasi-omni模式编号，取值为0和1；

将发送方所有的发送Quasi-omni与接收方所有的接收Quasi-omni一一配对进行数据传输，得到SNR值最大的组合中发送Quasi-omni为最佳发送Quasi-omni，相对应的接收Quasi-omni为最佳接收Quasi-omni，所述最佳发送Quasi-omni和所述最佳接收Quasi-omni组成最佳Quasi-omni对；

S3：根据公式

Wm,k=e-j2πλr1cos(2π×mod(m-k,M)M)]]>

进行Sector码本设计并配合相应的训练步骤，得到最佳Sector对，其中m为所述内圈天线阵的天线元件编号，m的取值范围为0,1……M-1，M为所述内圈天线元件数目，k为Sector模式编号，k的取值范围为0,1……K-1，K为Sector数目，且K=M=8；

S4：关闭所述内圈天线阵，打开所述外圈天线阵，在所述最佳Sector对范围内根据公式

Wn,i=e-j2πλr2cos(2π×mod(n-i,NN)]]>

进行Beam码本设计并配合相应的训练步骤，得到最佳Beam对，其中N的值为8的整倍数，且N＞8，n为所述外圈天线阵的天线元件编号，n取值范围为0,1……N-1，i为Beam模式编号，i的取值范围为0,1……I-1，I为波束数量，且I=N。