[发明专利]用于用户终端的信号收发装置、用户终端和信号传输方法

说明书

一种用于用户终端的信号收发装置、用户终端和信号传输方法，信号收发装置包括：至少一分集天线阵列，分集天线阵列包括：沿第一方向和第二方向排列的多个双工天线，第一方向上排列的相邻双工天线的间距大于第二方向上排列的相邻双工天线的间距，相邻双工天线之间的隔离度大于一预设值；连接至分集天线阵列的至少一无线电装置，至少一无线电装置被配置为以一特定馈电幅值和一特定相位激励对应的至少一双工天线。上述信号收发装置、以及包括信号收发装置的用户终端以及信号传输方法能够使得分集天线阵列获得分集天线阵列在扫描方向上的最大传输功率。

技术领域

本发明涉及移动终端技术领域，尤其涉及一种用于用户终端的信号收发装置、用户终端和信号传输方法。

背景技术

分集接收技术在不增加带宽的情况下可以大大提高信道的容量，突破了传统的单输入单输出(SISO：Single Input Single Output)信道容量的瓶颈，因此分集接收技术被广泛使用在现代4G移动通讯系统中。分集接收技术利用多天线特性来对抗信道衰落，从而有效地克服多径衰落、干扰等影响通信质量的主要因素，提高信号的链路性能；并在不拓宽信号带宽的情况下，能够成倍提高通信系统的容量和频谱利用率。

相控阵天线通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位来改变方向图形状的天线。控制相位可以改变天线方向图最大值的指向，以达到波束扫描的目的。目前相控阵天线主要运用于雷达、基站等大型设备中，特别在5G移动通讯系统中，基站天线系统采用相控阵天线体制，使得波数在垂直和水平两个方向交叉极化，以实现更高的用户密度和增加系统用户容量。但是，目前相控阵天线技术还未在移动终端使用，若将相控阵天线技术运用于手机中作为发射，结合当前的分集接收技术，可以使得众多用户使用手机时在同一地点同一时间同时接收发射信号不受干扰。

由于相控阵天线技术需要集成多个天线，属于多输入多输出天线系统，天线间隔离度是重要指标。对于移动终端这样的小型终端，受尺寸的限制，终端内部部署多个天线，会导致天线间距很近，共地电流和空间耦合使得天线间相互关联加强，天线之间的隔离度较低，大大降低了多输入多输出系统的性能，这使得相控阵天线技术很难在移动通信系统中的大规模应用。

对于多天线耦合的问题，目前常用的去耦方式有：1解耦网络，这种方法会造成原天线阵列失配，需另外增加匹配网络，因此这种方法增加了天线设计难度和加工成本，且只适用于窄带单频段天线，并不适用于手机所需的多频段或者宽带天线；2地板开槽，这种方法延长了地板电流路径来抑制天线间耦合，闭合槽一般为二分之一波长，开口槽一般为四分之一波长，在高度集成的用户终端中并不适用于这种结构；3接地面T型结构，此方法与上述地板开槽方法类似；4利用天线极化提高天线间的隔离度，而用户终端天线并非是单一的极化方式，因此并不适用与用户终端多天线系统；5中和线，两个相同工作频率的天线在适当的位置通过中和线连接，通过中和线向未加激励天线单元加激励天线单元电流，同时天线单元电流通过接地板流向天线单元，若这两部分电流相位相反反而会达到相互抑制的作用，上述方法都无法很好地解决多天线耦合的问题。

因此，如何将相控阵天线技术应用到移动终端是亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供了用于用户终端的信号收发装置、用户终端和信号传输方法的实施例，其中，所述用户终端的信号收发装置集成了多个天线，并且各个天线之间的隔离度大于预设值。

为解决上述问题，本发明提出一种用于用户终端的信号收发装置，包括：至少一分集天线阵列，所述分集天线阵列包括：沿第一方向和第二方向排列的多个双工天线，所述第一方向上排列的相邻所述双工天线的间距大于第二方向上排列的相邻所述双工天线的间距，相邻所述双工天线之间的隔离度大于一预设值；以及连接至所述至少一分集天线阵列的至少一无线电装置，所述至少一无线电装置被配置为以一特定馈电幅值和一特定相位激励对应的至少一所述双工天线。

可选的，所述至少一无线电装置还被配置为计算所述至少一所述分集天线阵列在扫描方向上具有最大传输功率时的各双工天线对应的特定馈电幅值和特定相位。