[发明专利]使用极化电磁辐射的无线数据传输

说明书

公开了一种无线数据传输装置，该装置包括：一个或多个天线，用于以极化电磁辐射的形式发送数据；以及极化控制设备，用于控制该极化电磁辐射的轴比和倾斜角，以使该轴比和倾斜角传送关于正在被发送的数据的信息。还公开了一种相应的无线数据接收装置。在一些实施例中，一个或多个天线包括贴片天线，并且极化设备可以包括用于改变成角度的缝隙的电气长度的机构。通过利用极化电磁辐射的倾斜角和轴比来向接收器传送信息，可以提高系统的频谱效率。在一些实施例中，通过使用极化控制设备来调制第一载波和第二载波并且在第一载波和第二载波上发送不同的数据，可以进一步提高频谱效率。

技术领域

本发明涉及无线数据传输。更具体地，本发明涉及使用极化电磁辐射的无线数据传输。

背景技术

由于移动用户数量和移动业务量的不断增加(两者都以惊人的速度增长)，无线数据传输系统正面临越来越大的压力。预计在接下来的十年中全球移动数据业务量将增加10³倍。尤其是在用于移动无线通信服务的微波频段中，频谱稀缺是部署新无线网络的主要关注点。因此，需要下一代无线数据传输系统来提供比现有系统更高的频谱效率，以支持不断增长的容量需求。

本发明是在该上下文中做出的。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种无线数据传输装置，该无线数据传输装置包括：一个或多个天线，用于以极化电磁辐射的形式发送数据；以及极化控制设备，用于控制极化电磁辐射的轴比和倾斜角，以使轴比和倾斜角传送关于正在被发送的数据的信息。

在根据第一方面的一些实施例中，极化控制设备被配置为：除了控制极化电磁辐射的轴比和倾斜角之外，还应用同相I和正交Q调制。

在根据第一方面的一些实施例中，极化控制设备被配置为根据包括多个符号的星座映射方案来应用I和Q调制并控制轴比和倾斜角，其中，该多个符号中的每个符号由轴比、倾斜角以及I值和Q值的不同组合来定义。

在根据第一方面的一些实施例中，极化控制设备被配置为调制第一载波和第二载波，并且一个或多个天线被配置为以具有第一极化方向的电磁辐射的形式来发送经调制的第一载波并且以具有第二极化方向的电磁辐射的形式来发送经调制的第二载波，第二极化方向与第一极化方向正交。

在根据第一方面的一些实施例中，极化控制设备被配置为利用相同的数据来调制第一载波和第二载波。

在根据第一方面的一些实施例中，要发送的数据包括第一数据和第二数据，第二数据与第一数据不同，并且其中，极化控制设备被配置为利用第一数据来调制第一载波并且利用第二数据来调制第二载波。

在根据第一方面的一些实施例中，一个或多个天线包括贴片天线。

在根据第一方面的一些实施例中，贴片天线包括用于生成极化电磁辐射的成角度的缝隙。

在根据第一方面的一些实施例中，极化控制设备包括：用于改变成角度的缝隙的电气长度的设备；以及极化控制器，被配置为控制用于改变成角度的缝隙的电气长度的设备，从而控制轴比和倾斜角。

在根据第一方面的一些实施例中，用于改变成角度的缝隙的电气长度的设备包括可变电容器，该可变电容器设置在成角度的缝隙的一端处或所述一端附近。

在根据第一方面的一些实施例中，贴片天线包括第一天线馈线和第二天线馈线，第一天线馈线和第二天线馈线被布置为生成极化电磁辐射，并且极化控制设备被配置为将提供给第一天线馈线的第一输入信号的功率和/或相位相对于提供给第二天线馈线的第二输入信号的功率和/或相位而进行改变。

在根据第一方面的一些实施例中，极化控制设备被配置为控制电磁辐射在三个正交极化轴上的极化。