[发明专利]一种天线装置及相关设备

说明书

本发明实施例公开了一种天线装置及相关设备，该天线装置可包括：天线阵列和控制单元；控制单元用于从所述天线阵列的N行乘M列辐射单元中确定第一天线子阵列，第一天线子阵列包括X1行乘Y1列辐射单元，且X1大于Y1；控制第一天线子阵列的相移增量变化，以生成多个第一波束；根据接收端的反馈，从所述多个第一波束中确定一个第一对准波束；控制单元还用于从所述N行乘M列辐射单元中确定第二天线子阵列，第二天线子阵列包括X2行乘Y2列辐射单元，且Y2大于X2；控制第二天线子阵列的相移增量变化，以生成多个第二波束；根据接收端的反馈，从所述多个第二波束中确定一个第二对准波束。采用本发明实施例可以提升波束对准的效率。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线装置及相关设备。

背景技术

大型天线阵列由于频率高，增益高可克服多径传输的路径损耗，满足5G通信中对回传和移动等场景要求。大型阵列中阵列单元越多，波束宽度越窄，在指定的扫描范围内波束对准越具有挑战性，波束扫描与波束对准的时间越长。

在阵列波束对准中，单波束覆盖范围小，需要波束扫描的方式进行波束之间不断切换。对于远距离的点对点通信(Point to Point communication，PTP)，收发天线的波束对准需要完成扇区扫描(Sector Level Sweep，SLS)的过程，而且收发两端需要各做一次波束扫描。发射端天线阵列依次发出含扇区编号(sector ID，SID)的数据，同时接收端通过准全向天线接收信号，通过接收信号的质量判断并反馈最佳的扇区编号的信息给发射端；同样，接收天线依次发出含SID的数据，发射天线通过准全向天线接收信号，并反馈最佳的扇区编号的信息给接收端；通过扇区扫描的反馈和告知，完成收发天线完成波束上的对准，因此波束扫描的时间与波束个数成正比，假设发射阵列共有X个波束待扫描，接收阵列有Y个波束待扫描，每次波束扫描时间为T，则做一次全范围扫描时间为X×Y×T。

上述波束对准方式，对于远距离的点对点通信，需要大量的时间进行波束扫描，会使得波束扫描对准的效率大大降低，不能满足未来5G高频高速移动性等接入场景的需求。

发明内容

本发明实施例提供一种天线装置及相关设备，以提升波束对准的效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种天线装置，可包括：天线阵列和控制单元；

所述天线阵列，至少包括N行乘M列辐射单元；

所述控制单元，用于从所述N行乘M列辐射单元中确定第一天线子阵列，所述第一天线子阵列包括X1行乘Y1列辐射单元，其中，1≤X1≤N，1≤Y1≤M，且X1＞Y1；控制所述第一天线子阵列的相移增量变化，以生成多个第一波束，其中，不同的相移增量对应不同的第一波束；根据接收端的反馈，从所述多个第一波束中确定一个第一对准波束。

本发明实施例，基于现有技术中的天线阵列的硬件结构，通过天线装置中的控制单元，控制天线阵列中的第一天线子阵列的相移增量变化以生成多个第一波束，而该第一天线子阵列包括X1行乘Y1列辐射单元，其中X1大于Y1，则表示该天线子阵列在列的方向上辐射单元个数大于行方向上的辐射单元个数，而由于辐射单元个数越少，波束越宽，辐射单元个数越多，波束越窄。因此，该第一天线子阵列生成的第一波束，在行方向上的波束宽度大于列方向上的波束宽度，所以最终确定的第一对准波束也是在行方向上范围较宽在列方向上较窄的指向范围。综上，本发明实施例，通过控制第一天线子阵列形成行方向上较宽列方向上较窄的波束，因此可以大幅度减少在宽波束方向(即行方向)上的扫描次数，且有效缩小了在窄波束方向(即列方向)上对准波束的指向范围。

在一种可能的实现方式中，所述控制单元，还用于：从所述N行乘M列辐射单元中确定第二天线子阵列，所述第二天线子阵列包括X2行乘Y2列辐射单元，其中，1≤X2≤N，1≤Y2≤M，且Y2＞X2；控制所述第二天线子阵列的相移增量变化，以生成多个第二波束，其中，不同的相移增量对应不同的第二波束；根据接收端的反馈，从所述多个第二波束中确定一个第二对准波束。