[发明专利]收发方向图非互易全数字波束成形天线阵列及其实现方法

权利要求书

1.一种收发方向图非互易的全数字波束成形天线阵列，包括天线单元、射频单元和信号采样单元，其特征在于：所述天线单元与射频单元对应设置，所述天线单元和射频单元构成阵列的收发通道单元，所述收发通道单元按照栅格状周期性排列，其数目为M×N，则子单元一的数目为P×Q，子单元二的数目为M×N-P×Q；所述收发通道单元设有兼具信号发射和接收功能的子单元一和仅具备发射或接收功能的子单元二，子单元一的收发通道单元的发射部分均接有等数目的数字信号到模拟信号转换器，其接收部分均接有等数目的模拟信号到数字信号转换器，所述的子单元二连接有等数目的数字信号到模拟信号转换器或等数目的模拟信号到数字信号转换器,所述天线阵列在接收成形波束和发射成形波束方向图是非互易的，终端到阵列侧的上行信道与阵列到终端侧的下行信道是非相关的。

2.根据权利要求1所述的收发方向图非互易的全数字波束成形天线阵列，其特征在于：所述收发通道单元阵列按照矩形、圆形、三角形的栅格周期排布。

3.根据权利要求1所述的收发方向图非互易的全数字波束成形天线阵列，其特征在于：所述子单元一位于整个天线阵列的中心，子单元一构成的阵列中心与整个天线阵列中心重合，两者的相位中心重合。

4.如权利要求1-3任一项所述的收发方向图非互易的全数字波束成形天线阵列的实现方法，其特征在于：所述天线阵列的发射过程将叠加有不同权值的数字发射信号经过DAC采样后变为模拟信号分配给各发射单元，然后通过天线单元发射出去，在空间形成特定指向的波束；所述天线阵列的接收过程将不同来向的空间信号经过各天线单元与相应接收射频单元后，被ADC采样变为数字信号；各路数字信号被赋予不同权值，叠加后在数字域形成指定方向的波束，所述阵列接收成形波束方向图和发射成形波束方向图为非互易、或非对称的。

5.根据权利要求4所述的一种收发方向图非互易的全数字波束成形天线阵列的实现方法，其特征在于：各路收发信号的幅度、相位加权的过程在基带数字域中进行；子单元二为仅具备发射功能的阵列结构时，发射过程所用的数字波束合成网络的维度为M×N，接收过程所用的数字波束合成网络的维度为P×Q；子单元二为仅具有接收功能的阵列结构时，接收过程所用的数字波束合成网络的维度为M×N，发射过程所用的数字波束合成网络的维度为P×Q，所形成的收发波束方向图在包括增益、主波瓣宽度在内各项指标上不同。